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进程管理和性能相关工具

Linux系统状态的查看及管理工具:pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup

进程树 pstree

pstree 可以用来显示进程的父子关系,以树形结构显示

格式:

 pstree   [OPTION] [ PID | USER ]

常用选项:

-p      显示PID
-T      不显示线程thread,默认显示线程
-u      显示用户切换
-H pid  高度指定进程及其前辈进程

范例:

[root@centos8 ~]#pstree  1
systemd─┬─NetworkManager───2*[{NetworkManager}]
        ├─VGAuthService
        ├─agetty
        ├─atd
        ├─auditd───{auditd}
        ├─automount───4*[{automount}]
        ├─crond
        ├─dbus-daemon
        ├─httpd─┬─httpd
        │       ├─2*[httpd───64*[{httpd}]]
        │       └─httpd───80*[{httpd}]
        ├─irqbalance───{irqbalance}
        ├─php-fpm───5*[php-fpm]
        ├─polkitd───11*[{polkitd}]
        ├─rngd───{rngd}
        ├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]
        ├─sshd───sshd───sshd─┬─bash───pstree
        │                    └─bash───su───bash───ping
        ├─sssd─┬─sssd_be
        │      └─sssd_nss
        ├─systemd───(sd-pam)
        ├─systemd-journal
        ├─systemd-logind
        ├─systemd-udevd
        ├─tuned───3*[{tuned}]
        └─vmtoolsd───{vmtoolsd}
[root@centos8 ~]#pstree  wang
bash───ping
[root@centos8 ~]#pstree -T
systemd─┬─NetworkManager
        ├─VGAuthService
        ├─agetty
        ├─atd
        ├─auditd
        ├─automount
        ├─crond
        ├─dbus-daemon
        ├─httpd───4*[httpd]
        ├─irqbalance
        ├─php-fpm───5*[php-fpm]
        ├─polkitd
        ├─rngd
        ├─rsyslogd
        ├─sshd───sshd───sshd─┬─bash───pstree
        │                    └─bash───su───bash───ping
        ├─sssd─┬─sssd_be
        │      └─sssd_nss
        ├─systemd───(sd-pam)
        ├─systemd-journal
        ├─systemd-logind
        ├─systemd-udevd
        ├─tuned
        └─vmtoolsd
[root@centos8 ~]#pstree  -pT
systemd(1)─┬─NetworkManager(788)
           ├─VGAuthService(783)
           ├─agetty(889)
           ├─atd(874)
           ├─auditd(756)
           ├─automount(864)
           ├─crond(875)
           ├─dbus-daemon(787)
           ├─httpd(18386)─┬─httpd(18392)
           │              ├─httpd(18393)
           │              ├─httpd(18394)
           │              └─httpd(18395)
           ├─irqbalance(785)
           ├─php-fpm(18385)─┬─php-fpm(18387)
           │                ├─php-fpm(18388)
           │                ├─php-fpm(18389)
           │                ├─php-fpm(18390)
           │                └─php-fpm(18391)
           ├─polkitd(782)
           ├─rngd(786)
           ├─rsyslogd(868)
           ├─sshd(805)───sshd(1053)───sshd(1224)─┬─bash(1251)───pstree(18864)
           │                                     └─bash(18789)───su(18812)───bash(18813)───ping(18842)
           ├─sssd(789)─┬─sssd_be(821)
           │           └─sssd_nss(832)
           ├─systemd(1189)───(sd-pam)(1192)
           ├─systemd-journal(635)
           ├─systemd-logind(858)
           ├─systemd-udevd(670)
           ├─tuned(802)
           └─vmtoolsd(784)

[root@centos8 ~]#pstree  -u
systemd─┬─NetworkManager───2*[{NetworkManager}]
        ├─VGAuthService
        ├─agetty
        ├─atd
        ├─auditd───{auditd}
        ├─automount───4*[{automount}]
        ├─crond
        ├─dbus-daemon(dbus)
        ├─httpd─┬─httpd(apache)
        │       ├─2*[httpd(apache)───64*[{httpd}]]
        │       └─httpd(apache)───80*[{httpd}]
        ├─irqbalance───{irqbalance}
        ├─php-fpm───5*[php-fpm(apache)]
        ├─polkitd(polkitd)───11*[{polkitd}]
        ├─rngd───{rngd}
        ├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]
        ├─sshd───sshd───sshd─┬─bash───pstree
        │                    └─bash───su───bash(wang)───ping
        ├─sssd─┬─sssd_be
        │      └─sssd_nss
        ├─systemd───(sd-pam)
        ├─systemd-journal
        ├─systemd-logind
        ├─systemd-udevd
        ├─tuned───3*[{tuned}]
        └─vmtoolsd───{vmtoolsd}

进程信息 ps

ps 即process state,可以进程当前状态的快照,默认显示当前终端中的进程,Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中

ps格式

ps [OPTION]...

支持三种选项:

  • UNIX选项 如: -A -e
  • BSD选项 如: a
  • GNU选项 如: –help

常用选项:

a 选项包括所有终端中的进程
x 选项包括不链接终端的进程
u 选项显示进程所有者的信息
f 选项显示进程树,相当于 --forest
k|--sort  属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序
o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem
L 显示支持的属性列表
-C cmdlist 指定命令,多个命令用,分隔
-L 显示线程
-e 显示所有进程,相当于-A
-f 显示完整格式程序信息
-F 显示更完整格式的进程信息
-H 以进程层级格式显示进程相关信息
-u userlist  指定有效的用户ID或名称
-U userlist 指定真正的用户ID或名称
-g gid或groupname  指定有效的gid或组名称
-G gid或groupname  指定真正的gid或组名称
-p pid 显示指pid的进程
--ppid pid  显示属于pid的子进程 
-t  ttylist  指定tty,相当于 t
-M  显示SELinux信息,相当于Z

ps 输出属性

C :  ps -ef 显示列 C 表示cpu利用率
VSZ: Virtual memory SiZe,虚拟内存集,线性内存
RSS: ReSident Size, 常驻内存集
STAT:进程状态
    R:running
    S: interruptable sleeping
    D: uninterruptable sleeping
    T: stopped
    Z: zombie
    +: 前台进程
    l: 多线程进程
    L:内存分页并带锁
    N:低优先级进程
    <: 高优先级进程
    s: session leader,会话(子进程)发起者
ni: nice值
pri: priority 优先级
rtprio: 实时优先级
psr: processor  CPU编号

示例:

ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio

常用组合:

aux
-ef
-eFH
-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm
 axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

范例:

#查询你拥有的所有进程
ps -x
#显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程
ps -fU apache
ps -fU 48
#显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程
ps -fu wang
ps -fu 1000
#查看以root用户权限(实际和有效ID)运行的每个进程
ps -U root -u root
#列出某个组拥有的所有进程(实际组ID:RGID或名称)
ps -fG nginx

#列出有效组名称(或会话)所拥有的所有进程
ps -fg mysql
ps -fg 27

#显示指定的进程ID对应的进程
ps -fp 1234

#以父进程ID来显示其下所有的进程,如显示父进程为1234的所有进程
ps -f --ppid 1234

#显示指定PID的多个进程
ps -fp 1204,1239,1263

#要按tty显示所属进程
ps -ft pts/0

#以进程树显示系统中的进程如何相互链接
ps -e --forest

#以进程树显示指定的进程
ps -f --forest -C sshd
ps -ef --forest | grep -v grep | grep sshd

#要显示一个进程的所有线程,将显示LWP(轻量级进程)以及NLWP(轻量级进程数)列
ps -fL -C nginx

#要列出所有格式说明符
ps L

#查看进程的PID,PPID,用户名和命令
ps -eo pid,ppid,user,cmd

#自定义格式显示文件系统组,ni值开始时间和进程的时间
ps -p 1234 -o pid,ppid,fgroup,ni,lstart,etime

#使用其PID查找进程名称:
ps -p 1244 -o comm=

#要以其名称选择特定进程,显示其所有子进程
ps -C sshd,bash

#查找指定进程名所有的所属PID,在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时这个参数很有用
ps -C httpd,sshd -o pid=

#检查一个进程的执行时间
ps -eo comm,etime,user | grep nginx

#排序,查找占用最多内存和CPU的进程
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%cpu | head

#显示安全信息
ps -eM
ps --context

#使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息
ps -eo euser,ruser,suser,fuser,f,comm,label

#使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视,如下面的命令显示每秒钟的监视
watch -n 1 'ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head'

面试题:找到未知进程的执行程序文件路径

[root@centos8 ~]#ls -l /proc/1272/exe
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Jan  4 15:47 /proc/1272/exe -> /usr/bin/bash

查看进程信息prtstat

可以显示进程信息,来自于psmisc包

格式:

prtstat [options] PID ...

选项:

-r raw 格式显示

[root@centos8 ~]#prtstat 18395
Process: httpd              State: S (sleeping)
  CPU#:  1          TTY: 0:0    Threads: 65
Process, Group and Session IDs
  Process ID: 18395       Parent ID: 18386
    Group ID: 18386      Session ID: 18386
  T Group ID: -1

Page Faults
  This Process    (minor major):      509         0
  Child Processes (minor major):        0         0
CPU Times
  This Process    (user system guest blkio):   0.03   0.47   0.00   0.00
  Child processes (user system guest):         0.00   0.00   0.00
Memory
  Vsize:       2651 MB   
  RSS:         15 MB             RSS Limit: 18446744073709 MB
  Code Start:  0x5575c5525000        Code Stop:  0x5575c55aace0
  Stack Start: 0x7ffc6b353ab0
  Stack Pointer (ESP):          0    Inst Pointer (EIP):          0
Scheduling
  Policy: normal
  Nice:   0          RT Priority: 0 (non RT)

[root@centos8 ~]#prtstat -r 18395
         pid: 18395                               comm: httpd
       state: S                                   ppid: 18386
        pgrp: 18386                            session: 18386
      tty_nr: 0                                  tpgid: -1
       flags: 400140                            minflt: 509
     cminflt: 0                                 majflt: 0
     cmajflt: 0                                  utime: 3
       stime: 47                                cutime: 0
      cstime: 0                               priority: 20
        nice: 0                            num_threads: 65
 itrealvalue: 0                              starttime: 8709457
       vsize: 2651152384                           rss: 3900
      rsslim: 18446744073709551615               startcode: 93964310040576
     endcode: 93964310588640                startstack: 140722107136688
     kstkesp: 0                                kstkeip: 0
       wchan: 0                                  nswap: 0
      cnswap: 0                            exit_signal: 17
   processor: 1                            rt_priority: 0
      policy: 0                  delayaccr_blkio_ticks: 0
  guest_time: 0                            cguest_time: 0

设置和调整进程优先级

进程优先级调整

  • 静态优先级:100-139
  • 进程默认启动时的nice值为0,优先级为120
  • 只有根用户才能降低nice值(提高优先性)

nice命令

nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]

renice命令

renice [-n] priority pid...

查看

ps axo pid,comm,ni

搜索进程

按条件搜索进程

  • ps 选项 | grep ‘pattern’ 灵活
  • pgrep 按预定义的模式
  • /sbin/pidof 按确切的程序名称查看pid

pgrep 命令格式

pgrep [options] pattern

常用选项

-u uid: effective user,生效者
-U uid: real user,真正发起运行命令者
-t terminal: 与指定终端相关的进程
-l: 显示进程名
-a: 显示完整格式的进程名
-P pid: 显示指定进程的子进程

pidof 格式

pidof [options] [program [...]]

常用选项:

-x 按脚本名称查找pid

范例:

[root@centos8 ~]#pidof  bash
19035 18813 18789 1251
[root@centos8 ~]#pidof ping.sh
[root@centos8 ~]#pidof -x ping.sh
19035

负载查询 uptime

/proc/uptime 包括两个值,单位 s

  • 系统启动时长
  • 空闲进程的总时长(按总的CPU核数计算)

uptime 和 w 显示以下内容

  • 当前时间
  • 系统已启动的时间
  • 当前上线人数
  • 系统平均负载(1、5、15分钟的平均负载,一般不会超过1,超过5时建议警报)

系统平均负载: 指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数,通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3,那么系统的性能良好。如果每个CPU内核的任务数大于5,那么此主机的性能有严重问题

如:linux主机是1个双核CPU,当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用

范例:

[root@centos8 ~]#w
 09:38:29 up 1 day,  1:04,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    10.0.0.1         Wed08    0.00s  0.32s  0.00s w
root     pts/1    10.0.0.1         09:10    5:25   0.06s  0.00s /bin/bash ./ping.sh
[root@centos8 ~]#uptime
 09:38:34 up 1 day,  1:04,  2 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

显示CPU相关统计 mpstat

来自于sysstat包

范例:

[root@centos8 ~]#yum install -y sysstat
[root@centos8 ~]#mpstat
Linux 4.18.0-80.el8.x86_64 (centos8.localdomain)    01/09/2020  _x86_64_    (4 CPU)

10:16:43 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
10:16:43 AM  all    0.01    0.00    0.03    0.00    0.01    0.01    0.00    0.00    0.00   99.93
[root@centos8 ~]#mpstat 1 3
Linux 4.18.0-80.el8.x86_64 (centos8.localdomain)    01/09/2020  _x86_64_    (4 CPU)

10:16:48 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
10:16:49 AM  all    0.00    0.00    0.25    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75
10:16:50 AM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
10:16:51 AM  all    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00  100.00
Average:     all    0.00    0.00    0.08    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.92

查看进程实时状态 top

linux进程管理插图

top 提供动态的实时进程状态

有许多内置命令

帮助:h 或 ? ,按 q 或esc 退出帮助

排序:

P:以占据的CPU百分比,%CPU
M:占据内存百分比,%MEM
T:累积占据CPU时长,TIME+

首部信息显示:

uptime信息:l命令
tasks及cpu信息:t命令
cpu分别显示:1 (数字)
memory信息:m命令

退出命令:q
修改刷新时间间隔:s
终止指定进程:k
保存文件:W

top命令栏位信息简介
us:用户空间
sy:内核空间
ni:调整nice时间
id:空闲
wa:等待IO时间
hi:硬中断
si:软中断(模式切换)
st:虚拟机偷走的时间

top选项:
-d # 指定刷新时间间隔,默认为3秒
-b 全部显示所有进程
-n # 刷新多少次后退出
-H 线程模式

示例:

top -H -p pidof mysqld

htop命令:EPEL源,比top功能更强

linux进程管理插图(1)

选项:
-d #: 指定延迟时间;
-u UserName: 仅显示指定用户的进程
-s COLUME: 以指定字段进行排序

子命令:
s:跟踪选定进程的系统调用
l:显示选定进程打开的文件列表
a:将选定的进程绑定至某指定CPU核心
t:显示进程树

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