ps命令，top命令，pstree命令，缓存和缓冲的区别
ps命令
ps命令是最常用的监控进程的命令，通过此命令可以查看系统中所有运行进程的详细信息。
选项
- a：显示一个终端的所有进程。
- u：显示进程的归属用户以及内存的使用情况。
- x：显示没有控制终端的进程。
- -l：长格式显示更加详细的信息。
- -e：显示所有进程。
ps命令不方便记忆。建议大家记住一个固定选项即可。比如
ps aux：查看系统中所有的进程。ps -le：查看系统中所有的进程，而且还能看到进程的父进程的PID和进程优先级。ps -l：只能看到当前Shell产生的进程。
例1
kkk@kkk-ThinkPad-P52:~$ ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.0 185492 6124 ? Ss 09:40 0:01 /sbin/init spla
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 09:40 0:00 [kthreadd]
root 4 0.0 0.0 0 0 ? I< 09:40 0:00 [kworker/0:0H]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? I 09:40 0:00 [kworker/u24:0]
root 6 0.0 0.0 0 0 ? I< 09:40 0:00 [mm_percpu_wq]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 09:40 0:00 [ksoftirqd/0]
root 8 0.0 0.0 0 0 ? I 09:40 0:00 [rcu_sched]
ps aux命令输出信息含义
| 表头 | 含义 |
|---|---|
| USER | 该进程是由哪个用户产生的 |
| PID | 进程的ID |
| %CPU | 该进程占用CPU资源的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源 |
| %MEM | 该进程占用物理内存的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源 |
| VSZ | 该进程占用虚拟内存的大小，单位为KB |
| RSS | 该进程占用实际物理内存的大小，单位为KB |
| TTY | 该进程是在哪个终端运行的。其中，tty1~tty7代表本地控制台终端。tty1~tty6是本地的字符界面终端，tty7是图形终端。pts/0~255代表虚拟终端，一般是远程连接的终端，第一个远程连接占用pts/0，第二个远程连接占用pts/1，依次增长。 |
| STAT |
进程状态。常见的状态有以下几种： 1. -D：不可被唤醒的睡眠状态。 2. -R：该进程正在运行。 3. -S：该进程处于睡眠状态，可被唤醒。 4. -T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于出错状态。 5. -Z：僵尸进程。进程已经终止，但是部分程序还在内存当中。 6. -<： 高优先级。 7. -N：低优先级。 8. -L：被锁入内存。 9. -+：位于后台。 10. I：表示空闲的任务（进程）。 |
| START | 该进程的启动时间。 |
| TIME | 该进程占用CPU的运算时间，注意不是系统时间。 |
| COMMAND | 产生此进程的命令名。 |
例2
ps -le命令也能看到系统中所有的进程，由于-l选项的作用，所以ps -le命令能够看到更加详细的信息，比如父进程的PID，优先级等。这两个命令的基本作用是一致的，掌握其中一个就够了。
kkk@kkk-ThinkPad-P52:~$ ps -le
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
4 S 0 1 0 0 80 0 - 46373 - ? 00:00:01 systemd
1 S 0 2 0 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 kthreadd
1 I 0 4 2 0 60 -20 - 0 - ? 00:00:00 kworker/0:0H
1 I 0 6 2 0 60 -20 - 0 - ? 00:00:00 mm_percpu_wq
1 S 0 7 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 ksoftirqd/0
1 I 0 8 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:02 rcu_sched
1 I 0 9 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 rcu_bh
1 S 0 10 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 migration/0
5 S 0 11 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 watchdog/0
1 S 0 12 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 cpuhp/0
1 S 0 13 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 cpuhp/1
5 S 0 14 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 watchdog/1
1 S 0 15 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 migration/1
1 S 0 16 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 ksoftirqd/1
1 I 0 18 2 0 60 -20 - 0 - ? 00:00:00 kworker/1:0H
1 S 0 19 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 cpuhp/2
ps -le命令输出信息
| 表头 | 含义 |
|---|---|
| F |
进程标志，说明进程的权限。 1：进程可以被复制，但是不能被执行 4：进程使用超级用户权限 |
| S |
进程状态。具体状态和ps aux命令中的STAT状态一致
|
| UID | 运行此进程的用户ID |
| PID | 进程的ID |
| PPID | 父进程的ID |
| C | 该进程的CPU使用率，单位是百分比 |
| PRI | 进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被CPU执行 |
| NI | 进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行。 |
| ADDR | 该进程在内存的哪个位置 |
| SZ | 该进程占用多大内存 |
| WCHAN | 该进程是否正在运行。“-”表示正在运行 |
| TTY | 该进程由哪个终端产生 |
| TIME | 该进程占用CPU的运算时间，注意不是系统时间 |
| CMD | 产生此进程的命令名 |
例3
如果不想看到所有的进程，只是查看一下当前登陆产生了哪些进程，只需要使用ps -l命令就够了。
kkk@kkk-ThinkPad-P52:~$ ps -l
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
0 S 1000 6327 3563 0 80 0 - 6093 wait pts/19 00:00:00 bash
4 R 1000 6340 6327 0 80 0 - 7664 - pts/19 00:00:00 ps
top命令
ps命令可以一次性地给出进程状态，但使用此方式得到的信息缺乏时效性，并且，如果管理员需要实时监控进程运行情况，就必须不停地执行ps命令，缺乏效率。
linux提供了top命令。top命令可以动态地持续监听进程的运行状态，与此同时，该命令还提供了一个交互界面，用户可以根据需要，定制自己的输出，进而更清楚地了解进程的运行状态。
kkk@kkk-ThinkPad-P52:~$ top [选项]
选项：
- -d 秒数：指定
top命令每隔几秒更新。默认是3秒。 - -b：使用批处理模式输出。一般和
-n选项一起使用，用于把top命令重定向到文件中。 - -n 次数，指定
top命令执行的次数。 - -p 进程PID：仅查看指定ID的进程。
- -s：使
top命令在安全模式中运行，避免在交互模式中出现错误。 - -u 用户名：只监听某个用户的进程。
在top命令的显示窗口中，可以使用如下按键，进行一下交互操作：
- ?或h：显示交互模式的帮助。
- P：按照CPU的使用率排序，默认就是此选项。
- M：按照内存的使用率排序。
- N：按照PID排序。
- T：按照CPU的累计运行时间排序。
- k：按照PID给予某个进程一个信号。一般用于终止某个进程，信号9是强制中止的信号。
- r：按照PID给予某个进程重设优先级（Nice）值。
- q：退出
top命令
我们看看top命令的执行结果，如下：
top - 14:41:11 up 5:00, 1 user, load average: 0.39, 0.50, 0.37
Tasks: 298 total, 2 running, 201 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.9 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 98.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 32581820 total, 28923080 free, 1948468 used, 1710272 buff/cache
KiB Swap: 10000380 total, 10000380 free, 0 used. 29760288 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1103 root 20 0 398124 79024 51932 S 4.7 0.2 3:58.02 Xorg
1947 kkk 20 0 1370728 117932 69960 S 4.0 0.4 4:19.75 compiz
3563 kkk 20 0 617448 47996 35412 S 2.3 0.1 0:06.82 gnome-termin-948 root 20 0 4528 1264 1176 S 0.7 0.0 0:09.68 acpid
2166 kkk 20 0 3567208 412144 191500 S 0.7 1.3 7:12.37 firefox
3130 kkk 20 0 2857196 184172 148652 S 0.7 0.6 2:51.24 Web Content
我们解释一下命令的输出。top命令的输出内容是动态的，默认每隔3秒刷新一次。
命令的输出主要包括两部分：
- 第一部分是前五行，显示的是整个系统的资源使用情况，我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状况的。
- 第二部分从第六行开始，显示的是系统中进程的信息。
我们先来说明第一部分的作用：
- 第一行为任务队列信息，具体内容如下所示
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| 14:41:11 | 系统当前时间 |
| up 5:00 | 系统的运行时间，本机已经运行了5个小时 |
| 1 user | 当前登陆了1个用户 |
| load average: 0.39, 0.50, 0.37 | 系统在之前1分钟，5分钟，15分钟的平均负载。 |
- 第二行为进程信息，具体内容如下所示
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| Tasks: 298 total | 系统中的进程总数 |
| 2 running | 正在运行的进程数 |
| 201 sleeping | 睡眠的进程数 |
| 0 stopped | 正在停止的进程数 |
| 0 zombie | 僵尸进程数。如果不是0，则需要手工检查僵尸进程 |
- 第三行为CPU信息，具体内容如下所示
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| 0.9 us | 用户模式占用的CPU百分比 |
| 0.3 sy | 系统模式占用的CPU百分比 |
| 0.0 ni | 改变过优先级的用户进程占用的CPU百分比 |
| 98.8 id | 空闲CPU占用的CPU百分比 |
| 0.0 wa | 等待输入/输出的进程占用的CPU百分比 |
| 0.0 hi | 硬中断请求服务占用的CPU百分比 |
| 0.0 si | 软中断请求服务占用的CPU百分比 |
| 0.0 st | st（steal time）意为虚拟时间百分比，就是当有虚拟机时，虚拟CPU等待实际CPU的时间百分比 |
- 第四行为物理内存信息，具体内容如下所示
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| 32581820 total | 物理内存的总量，单位为KB |
| 28923080 free | 空闲的物理内存数量 |
| 1948468 used | 已经使用的物理内存数量 |
| 1710272 buff/cache | 作为缓冲和缓存的内存数量 |
- 第五行为交换分区信息
| 内容 | 说明 |
|---|---|
| Swap: 10000380 total | 交换分区（虚拟内存）的总大小 |
| 10000380 free | 空闲交换分区的大小 |
| 0 used | 已经使用的交换分区的大小 |
| 29760288 avail Mem | 可用的交换分区总量 |
我们通过top命令的第一部分就可以判断服务器的健康状况。如果1分钟，5分钟，15分钟的平均负载很高，则证明系统压力较大。如果CPU的使用率很高，空闲率很低，则证明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小，则也证明系统压力较大。
解释一下 缓冲（buffer）和 缓存（cache）的区别：
- 缓存（cache）是在读取硬盘中的数据时，把最常用的数据保存在内存的缓存区中，再次读取该数据时，就不去硬盘中读取了，而在缓存中读取。
- 缓冲（buffer）是向硬盘写入数据时，先把数据放入缓冲区中，然后再一起向硬盘写入，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，从而提高系统性能。
简单来说，缓存（cache）是用来加速数据从硬盘中“读取”的，而缓冲（buffer）是用来加速数据写入硬盘的。
再来看top命令的第二部分输出，主要是系统进程信息。各个字段的含义如下：
- PID：进程的ID。
- USER：该进程所属的用户。
- PR：优先级，数值越小优先级越高。
- NI：优先级，数值越小优先级越高。
- VIRT：该进程使用的虚拟内存的大小，单位为KB。
- RES：该进程使用的无力内存的大小，单位为KB。
- SHR：共享内存的大小，单位为KB。
- S：进程状态。
- %CPU：该进程占用CPU的百分比。
- %MEM：该进程占用内存的百分比。
- TIME+：该进程共占用的CPU时间。
- COMMAND：进程的命令名。
pstree命令
pstree命令是以树形结构显示程序和进程之间的关系。
此命令的基本格式如下
kkk@kkk-ThinkPad-P52:~$ pstree [选项] [PID或用户名]
下表列出了pstree命令常用选项以及各自的含义
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| -a | 显示每个进程对应的完整指令，包括启动进程的路径，参数等。 |
| -c | 不使用精简法显示进程信息，即显示的进程中包含子进程和父进程。 |
| -n | 根据进程PID来排序输出，默认是以程序名排序输出的。 |
| -p | 显示进程的PID。 |
| -u | 显示进程对应的用户名称。 |
需要注意的是，在使用pstree命令时，如果不指定进程的PID号，也不指定用户名称，则会以init为根进程，显示系统中所有程序和进程的信息；反之，若指定PID号和用户名，则将以PID或指定命令为根进程，显示PID或用户对应的所有程序和进程。
pstack命令
pstack可用于显示每个进程的栈跟踪。
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