Linux：命令：ps、进程状态，线程优先级/priority； defunct
文章目录
- 帮助
- -e f
- defunct的含义
- -C
- 进程优先级说明
- kernel里优先级宏的注释
- 参考
- 线程的调度规则种类
- Linux 样例
- proc 里的优先级关系
- Redhat 自己定义的优先级调整工具
- chrt里的优先级
- 优先级相应的问题
- 进程状态说明
帮助
ps --help all
man ps
kernel 源代码
procps
-e f
注意e和f的空格
[root@host01 qcow2]# ps -e fPID TTY STAT TIME COMMAND2 ? S 0:01 [kthreadd]3 ? I< 0:00 \_ [rcu_gp]4 ? I< 0:00 \_ [rcu_par_gp]6 ? I< 0:00 \_ [kworker/0:0H-events_highpri]9 ? I< 0:00 \_ [mm_percpu_wq]10 ? S 2:19 \_ [ksoftirqd/0]11 ? I 5:32 \_ [rcu_sched]12 ? S 0:00 \_ [migration/0]13 ? S 0:01 \_ [watchdog/0]14 ? S 0:00 \_ [cpuhp/0]
defunct的含义
如果进程被标记为[defunct]，说明进程已死掉（或者叫做僵尸进程）；出现的原因是父进程没有将其正常销毁。在这个状态下，内核仍然会保留此进程的一些信息。如果父进程退出（exit），init会将其销毁。 （systemd, init - systemd system and service manager）；
出现这种情况的场景之一是，如果进程发生coredump，所需的磁盘空间是6G，但是目前只有4G空间可用，进程可能会一直呆在这个状态。
https://www.linuxfordevices.com/tutorials/linux/defunct-zombie-process
-C
-C cmdlist
通过cmdlist，命令的名字来选择进程。NOTE: The command name is not the same as the command line. Previous versions of procps and the kernel truncated this command name to 15 characters. This limitation is no longer present in both. If you depended on matching only 15 characters, you may no longer get a match.
进程优先级说明
有关于进程/线程的优先级，已知的类别样式是多种多样，有unix标准定义的，有Linux内核定义的，动态的，静态的，实时，数字高优先级高，数字低优先级高。可以使用一句成语形容：鱼龙混杂。不容易看懂及维护。现将自己搜索到的，及自己的见解汇总一下。
kernel里优先级宏的注释
这个注释非常的有用，翻译如下：
优先级的范围是0到MAX_PRIO-1；然后这个范围非常两个范围：
有效的实时优先级是从0到MAX_RT_PRIO-1（注意中间的RT，如果将RT放到前面或者后面，可能会更容易方便看)；
SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH类型的任务级别是从，MAX_RT_PRIO到MAX_PRIO-1；优先级的实际作用是，越小优先级越大。小的p->prio的值代表高优先级。
/** Priority of a process goes from 0..MAX_PRIO-1, valid RT* priority is 0..MAX_RT_PRIO-1, and SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH* tasks are in the range MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1. Priority* values are inverted: lower p->prio value means higher priority.** The MAX_USER_RT_PRIO value allows the actual maximum* RT priority to be separate from the value exported to* user-space. This allows kernel threads to set their* priority to a value higher than any user task. Note:* MAX_RT_PRIO must not be smaller than MAX_USER_RT_PRIO.*/#define MAX_USER_RT_PRIO 100
#define MAX_RT_PRIO MAX_USER_RT_PRIO ，实时优先级的最大值是 用户实时的其实值，以确保kernel的优先级大于用户的#define MAX_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH)，最大值140
#define DEFAULT_PRIO (MAX_RT_PRIO + NICE_WIDTH / 2)，默认的120/** Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]* to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],* and back.*/
#define NICE_TO_PRIO(nice) ((nice) + DEFAULT_PRIO) 120 +- nice值，就是nice到priority的转换
#define PRIO_TO_NICE(prio) ((prio) - DEFAULT_PRIO)
，中间做了一项转换，因为用户层的优先级是从100到140，在实际使用时， 多有不便，所以将100-140的值，都减 100，转换成 0到39的值，方便计算。 所以我们在看进程的信息的时候，有各种值的出现； 所以要形成一个潜意识，实时与非实时的优先级一定要分开看； 而且实时的一定高于非实时。
/** 'User priority' is the nice value converted to something we* can work with better when scaling various scheduler parameters,* it's a [ 0 ... 39 ] range.*/
#define USER_PRIO(p) ((p)-MAX_RT_PRIO)
，中间做了一项转换，因为用户层的优先级是从100到140，在实际使用时，
多有不便，所以将100-140的值，都减 100，转换成 0到39的值，方便计算。
所以我们在看进程的信息的时候，有各种值的出现；
所以要形成一个潜意识，实时与非实时的优先级一定要分开看；
而且实时的一定高于非实时。
#define TASK_USER_PRIO(p) USER_PRIO((p)->static_prio)
#define MAX_USER_PRIO (USER_PRIO(MAX_PRIO))
参考
https://www.zhihu.com/question/272086181； 这个链接里有一些基本概念说的清楚。
在include/linux/sched/prio.h 文件中，有关于优先级的宏定义。数字越小优先级越大。
https://www.cnblogs.com/hellokitty2/p/14547014.html
Documentation/scheduler/sched-design-CFS.txt
线程的调度规则种类
cls CLS scheduling class of the process. (alias policy, cls)：
TS SCHED_OTHER 这个是 普通/默认的线程规则，CFS
FF SCHED_FIFO 实时的，先进先出，
RR SCHED_RR 实时的，Round robbin，循环使用
B SCHED_BATCH CFS，批处理风格的规则
ISO SCHED_ISO
IDL SCHED_IDLE
DLN SCHED_DEADLINE
? unknown value
Linux 样例
pri PRI priority of the process. Higher number means lower priority.
标准的系统priority是80，然后根据nice值做计算，nice -20，就是60.
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN STIME TTY TIME CMD
# ps -efl | grep abc
4 S root 31784 5292 0 -37 - - 1394596 hrtime 07:42 ? 00:03:06 abc
4 S root 31818 5292 0 -37 - - 1394596 hrtime 07:42 ? 00:03:12 abc
4 S root 31969 5292 0 -37 - - 1394596 hrtime 07:42 ? 00:03:07 abc
4 S root 32303 5292 0 -37 - - 1394596 hrtime 07:42 ? 00:03:06 abc下面这个显示的 pri 和上面的显示的还不一样，为什么？不管怎么显示，只要是统一的，就行。
# ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,wchan:14,comm | grep abc31784 31784 FF 96 - 136 1 0.4 Sl hrtimer_nanosl abc31818 31818 FF 96 - 136 3 0.4 Sl hrtimer_nanosl abc31969 31969 FF 96 - 136 2 0.4 Sl hrtimer_nanosl abc32303 32303 FF 96 - 136 0 0.4 Sl hrtimer_nanosl abcproc 里的优先级关系
<rms19-sc1-a:root>/proc/66673:
# cat stat
66673 (abc) S 2927 2927 2927 0 -1 1077952576 19425 34204 0 0 3802087 1253684 420 410 -29 0 53 0 6994883 4914745344 203010 18446744073709551615 268435456 346191408 140731001453680 0 0 0 16384 4096 17656 0 0 0 -1 2 28 1 0 0 0 268435456 346191408 400920576 140731001454404 140731001454419 140731001454419 140731001454554 0
这里 priority 是-29
实时的priority是28 这个值怎么来的
pri_baz 是71；和proc/abc/sched种prio 相同；这个值怎么来的<rms19-sc1-a:root>/proc/66673:
# ps -eLo tid,class,rtprio,ni,pri,pri_baz,comm | grep 6667366673 FF 28 - 68 71 ngss# cat sched （proc_sched_show_task， 打印的是struct task_struct *p里的prio）
这个结构体里有int prio; int static_prio; 静态设置的int normal_prio;unsigned int rt_priority; 实时进程的的abc(66673, #threads: 53)
-------------------------------------------------------------------
se.exec_start : 380776413.229469
se.vruntime : 0.000000
se.sum_exec_runtime : 3.811779
se.nr_migrations : 0
nr_switches : 359
nr_voluntary_switches : 358
nr_involuntary_switches : 1
se.load.weight : 1048576
se.avg.load_sum : 0
se.avg.runnable_sum : 0
se.avg.util_sum : 0
se.avg.load_avg : 1024
se.avg.runnable_avg : 351
se.avg.util_avg : 351
se.avg.last_update_time : 69372946195302
se.avg.util_est.ewma : 0
se.avg.util_est.enqueued : 0
policy : 1
prio : 71
clock-delta : 50
mm->numa_scan_seq : 0
numa_pages_migrated : 0
numa_preferred_nid : -1
total_numa_faults : 0
current_node=0, numa_group_id=0
numa_faults node=0 task_private=0 task_shared=0 group_private=0 group_shared=0
Redhat 自己定义的优先级调整工具
这个工具不太好用；不知道用的人多不多。
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/7/html/performance_tuning_guide/sec-tuna-tuning-tasks-with-tuna
上面链接里有提到以下：
Set the rt_priority in the range 1–99. 1 is the lowest priority, and 99 is the highest priority.
说1是优先级最低的一个。和Kernel里说的又不一样。其实这个工具可能中间做了转换，但是这种转换有时候会让人迷惑。为了避免迷惑，我们可能需要从不同的角度来看这个优先级；如果是用户，因为要使用这些工具，需要安装低优先级低数字的逻辑。
而如果是kernel开发者，又要转变思维，低数字高优先级。
这个工具及chrt设置的priority是和实际代码里的是反着的，可以查看 /proc//sched 文件来 确认。
chrt里的优先级
这个工具只能调实时进程的优先级。
#taskset -c 1 chrt -f 40 ./test_prog
这里看着也是数字越大 ，优先级越高。
这个工具chrt设置的priority是和实际代码里的是反着的，可以查看 /proc//sched 文件来 确认。
chrt --max
HED_OTHER min/max priority : 0/0
SCHED_FIFO min/max priority : 1/99
SCHED_RR min/max priority : 1/99
SCHED_BATCH min/max priority : 0/0
SCHED_IDLE min/max priority : 0/0
SCHED_DEADLINE min/max priority : 0/0
优先级相应的问题
https://access.redhat.com/solutions/129453
如果实时进程设置的规则是FF，而且优先级很高，而且消耗CPU很高的情况下，可能遇到上面这种状况，导致用户console输入无反应。
sysrq-t will show the runqueues. You can use this to determine if the realtime task is starving the kernel threads.
在内核里有专门的yield函数及sched_yield。 库函数里也有sched_yield；主动让出CPU的使用。普通的进程可能就会到达非-active的task list列表，而实时的进程还是回到实时的队列里，等待下一次调度。所以优先级还是原来的优先级《Linux Kernel Development》P-67
/usr/include/sched.h:extern int sched_yield (void) __THROW;
进程状态说明
关于不可中断的休眠的解释
https://eklitzke.org/uninterruptible-sleep
https://lwn.net/Articles/288056/
进程状态代码：下面是s, stat 和 state 输出的限定词 specifiers (表头"STAT" or "S")：D uninterruptible sleep (usually IO) 、不可中断休眠，一般是 IO操作I Idle kernel thread，空闲内核线程R running or runnable (on run queue)，正在运行，或者可以运行（已经在可运行队列里了）S interruptible sleep (waiting for an event to complete)，可被打断的休眠（正在等待一个事件的结束）T stopped by job control signal ，job控制信号中止的线程t stopped by debugger during the tracing；跟踪器停止的进程W paging (not valid since the 2.6.xx kernel) 无效状态X dead (should never be seen) 无效状态Z defunct ("zombie") process, terminated but not reaped by its parent，已经终结，但是未被收集的进程For BSD formats and when the stat keyword is used, additional characters may be displayed:< high-priority (not nice to other users)N low-priority (nice to other users)L has pages locked into memory (for real-time and custom IO)s is a session leaderl is multi-threaded (using CLONE_THREAD, like NPTL pthreads do)+ is in the foreground process group
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