Linux性能监控命令-ps，top、pstree

查看正在运行的进程：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。ps 命令有多种不同的使用方法，源于 UNIX 悠久的历史和庞大的派系。在不同的 Linux 发行版上，ps 命令的语法各不相同，为此，Linux 采取了一个折中的方法，即融合各种不同的风格，兼顾那些已经习惯了其它系统上使用 ps 命令的用户。ps 命令的基本格式如下：

[root@CncLucZK ~]# ps aux
#查看系统中所有的进程，使用 BS 操作系统格式
[root@CncLucZK ~]# ps -le
#查看系统中所有的进程，使用 Linux 标准命令格式

选项：
a：显示当前终端的所有进程，除会话引线外；
u：显示进程的归属用户及内存的使用情况；
x：显示所有程序，不以终端机来区分,包括进程的一些参数。
-l：长格式显示更加详细的信息；
-e：显示所有进程；
-f：显示UID,PPIP,C与STIME栏位。父进程的信息

可以看到，ps 命令有些与众不同，它的部分选项不能加入"-“，比如命令"ps aux”，其中"aux"是选项，但是前面不能带“-”。

若执行 “man ps” 命令，发现 ps 命令的帮助为了适应不同的类 UNIX 系统，可用格式非常多。所以，记忆几个固定选项即可。比如：

“ps aux” 可以查看系统中所有的进程； “ps -le” 可以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； ps -ef 显示父进程的一些信息，但不详细，推荐使用目录树结构命令pstree

查看系统中所有的进程

[root@CncLucZK ~]# ps aux
USER         PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root           1  0.0  0.5 176696 10836 ?        Ss   Oct19   0:29 /usr/lib/systemd/systemd
root           2  0.0  0.0      0     0 ?        S    Oct19   0:00 [kthreadd]
root           3  0.0  0.0      0     0 ?        I<   Oct19   0:00 [rcu_gp]
root           4  0.0  0.0      0     0 ?        I<   Oct19   0:00 [rcu_par_gp]
root           6  0.0  0.0      0     0 ?        I<   Oct19   0:00 [kworker/0:0H-kblockd]
root           8  0.0  0.0      0     0 ?        I<   Oct19   0:00 [mm_percpu_wq]
root           9  0.0  0.0      0     0 ?        S    Oct19   0:03 [ksoftirqd/0]
....

"ps aux"命令可以看到系统中所有的进程，"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。

[root@CncLucZK ~]# ps -le
F S   UID     PID    PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
4 S     0       1       0  0  80   0 - 44174 do_epo ?        00:00:29 systemd
1 S     0       2       0  0  80   0 -     0 -      ?        00:00:00 kthreadd
1 I     0       3       2  0  60 -20 -     0 -      ?        00:00:00 rcu_gp
1 I     0       4       2  0  60 -20 -     0 -      ?        00:00:00 rcu_par_gp
1 I     0       6       2  0  60 -20 -     0 -      ?        00:00:00 kworker/0:0H-kblockd
1 I     0       8       2  0  60 -20 -     0 -      ?        00:00:00 mm_percpu_wq
...

如果不想看到所有的进程，只想查看一下当前登录产生了哪些进程，那只需使用 “ps -l” 命令就足够了：

[root@CncLucZK ~]# ps -l
F S   UID     PID    PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
0 S     0 1111797 1111796  0  80   0 -  6637 -      pts/0    00:00:00 bash
0 R     0 1117227 1111797  0  80   0 - 11353 -      pts/0    00:00:00 ps

[root@CncLucZK test]# ps aux |grep mysql  		#A|B |管道符，B命令操作A命令的结果。rpm命令列出安装软件信息后，grep命令进行筛选过滤
mysql       1364  0.1 19.7 1792240 369664 ?      S<sl Oct19  18:32 /usr/libexec/mysqld --basedir=/usr				# --basedir=/usr 目录等参数信息
root     1503983  0.0  0.0  12112  1064 pts/0    S+   20:51   0:00 grep --color=auto mysql


[root@CncLucZK test]# ps -ef | grep httpd
			UID   PPIP（父进程ID）
root     1314292       1  0 Oct25 ?        00:00:02 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache   1314293 1314292  0 Oct25 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache   1314294 1314292  0 Oct25 ?        00:00:13 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache   1314295 1314292  0 Oct25 ?        00:00:12 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache   1314296 1314292  0 Oct25 ?        00:00:12 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache   1329504 1314292  0 00:44 ?        00:00:11 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
root     1505333 1473573  0 21:00 pts/0    00:00:00 grep --color=auto httpd

可以看到，这次从 pts/1 虚拟终端登录，只产生了两个进程：一个是登录之后生成的 Shell，也就是 bash；另一个是正在执行的 ps 命令。

僵尸进程的产生一般是由于进程非正常停止或程序编写错误，导致子进程中分配的内存空间在父进程出现异常中断时、或父进程对子进程返回的信息使用结束时，没有对分配的内存进行释放；，这就是僵尸进程。
僵尸进程会对主机的稳定性产生影响会造成内存泄露，所以，在产生僵尸进程后，一定要对产生僵尸进程的软件进行优化，避免一直产生僵尸进程；对于已经产生的僵尸进程，可以在查找出来之后强制中止。

top命令：持续监听进程运行状态

top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态，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，人性化地定制自己的输出，进而更清楚地了进程的运行状态。而ps 命令是一次性给出当前系统中进程状态，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，这显然是缺乏效率的。top 命令的基本格式如下：

[root@CncLucZK ~]#top [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"选项合用，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。一般和"-b"选项合用；
-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；
top 命令的执行结果，如下：[root@CncLucZK ~]# top

在上诉 top 命令的显示窗口中，还可以使用如下按键，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 的累积运算时间排序，也就是按照 TIME+ 项排序；
k：按照 PID 给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程，信号 9 是强制中止的信号；
r：按照 PID 给某个进程重设优先级（Nice）值；
q：退出 top 命令；

top 命令的输出内容是动态的，默认每隔 3 秒刷新一次。命令的输出主要分为两部分：

第一部分是前五行，显示的是整个系统的资源使用状况，我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状态的；
第二部分从第六行开始，显示的是系统中进程的信息；
第一行为任务队列信息:

第二行为进程信息:

第三行为 CPU 信息:

第四行为物理内存信息:

第五行为交换分区（swap）信息:

通过 top 命令的第一部分就可以判断服务器的健康状态。如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载高于 1，则证明系统压力较大。如果 CPU 的使用率过高或空闲率过低，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。这时，我们就应该判断是什么进程占用了系统资源。如果是不必要的进程，就应该结束这些进程；如果是必需进程，那么我们该増加服务器资源（比如増加虚拟机内存），或者建立集群服务器。

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）是在向硬盘写入数据时，先把数据放入缓冲区,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。

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。
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：该进程使用的物理内存的大小，单位为 KB。

SHR：共享内存大小，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。

这部分和 ps 命令的输出比较类似，只是如果在终端执行 top 命令，则不能看到所有的进程，而只能看到占比靠前的进程。
如果只想让 top 命令查看某个进程，就可以使用 “-p 选项”。命令如下：top -p 1364只查看 PID为 1364`的mysql进程

top 命令如果不正确退出，则会持续运行。在 top 命令的交互界面中按 “q” 键会退出 top 命令；也可以按 “?” 或 “h” 键得到 top 命令交互界面的帮助信息；还可以按键中止某个进程。比如：

按"k"键，会提示输入要杀死进程的PID

输入要中止进程的 PID，比如要中止 1364这个 mysql进程，命令如下：

如果要改变某个进程的优先级，就要利用 “r” 交互命令。需要注意的是，我们能够修改的只有 Nice 的优先级，而不能修改 Priority 的优先级。具体修改命令如下：

输入 “r” 交互命令，会提示输入需要修改优先级的进程的 PID。例如，我们想要修改 1364 这个 mysql远程连接进程的优先级，就输入该进程的 PID。命令如下：top -p 1364

#输入PID后，需要输入Nice的优先级号
#我们把1364进程的优先级调整为2,回车后就能看到

如果在操作终端执行 top 命令，则并不能看到系统中所有的进程，默认看到的只是 CPU 占比靠前的进程。如果我们想要看到所有的进程，则可以把 top 命令的执行结果重定向到文件中。不过 top 命令是持续运行的，这时就需要使用 “-b” 和 “-n” 选项了。具体命令如下：

[root@CncLucZK ~]# top -b -n 1 > /test/top.log
#让top命令只执行一次，然后把执行结果保存到top.log文件中，这样就能看到所有的进程了
[root@CncLucZK ~]# cat  /test/top.log
top - 09:39:15 up 5 days, 20:09,  1 user,  load average: 0.00, 0.02, 0.05
Tasks: 101 total,   1 running, 100 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.0 sy,  0.0 ni,100.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1829.1 total,    157.7 free,    660.3 used,   1011.0 buff/cache
MiB Swap:   1025.0 total,   1023.2 free,      1.8 used.    985.1 avail Mem 

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
      1 root      20   0  176696  10828   8196 S   0.0   0.6   0:33.34 systemd
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.22 kthreadd
      3 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_gp
      4 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 rcu_par_gp
....

pstree命令：查看进程树

pstree 命令是以树形结构显示程序和进程之间的关系，详细显示父进程的一些信息，此命令的基本格式如下：

[root@localhost ~]# pstree [选项] [PID或用户名]

[root@CncLucZK ~]# pstree
systemd─┬─BT-Panel───{BT-Panel}
        ├─BT-Task───11*[{BT-Task}]
        ├─NetworkManager───2*[{NetworkManager}]
        ├─YDLive─┬─YDService─┬─sh───8*[{sh}]
        │        │           └─22*[{YDService}]
        │        └─9*[{YDLive}]
        ├─2*[agetty]
        ├─atd
        ├─auditd─┬─sedispatch
        │        └─2*[{auditd}]
        ├─barad_agent─┬─barad_agent
        │             └─barad_agent───3*[{barad_agent}]
        ├─chronyd
        ├─crond
        ├─dbus-daemon
        ├─firewalld───{firewalld}
        ├─httpd─┬─httpd
        │       ├─httpd───80*[{httpd}]
        │       └─3*[httpd───64*[{httpd}]]
        ├─lsmd
        ├─mcelog
        ├─mysqld───39*[{mysqld}]
        ├─polkitd───9*[{polkitd}]
        ├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]
        ├─sgagent───{sgagent}
        ├─sshd───sshd───sshd───bash───pstree
        ├─sssd─┬─sssd_be
        │      └─sssd_nss
        ├─systemd───(sd-pam)
        ├─systemd-journal
        ├─systemd-logind
        ├─systemd-udevd
        └─tuned───3*[{tuned}]
        
[root@CncLucZK test]# pstree -pu 			#显示显示进程的 PID和对应的用户名称，比较常用
systemd(1)─┬─BT-Panel(920)───{BT-Panel}(921)
           ├─BT-Task(878)─┬─{BT-Task}(1178)
           │              ├─{BT-Task}(1179)
           │              ├─{BT-Task}(1180)
           │              ├─{BT-Task}(1181)

如果想知道某个用户都启动了哪些进程，使用 pstree 命令可以很容易实现，以 mysql 用户为例：

[root@CncLucZK ~]# pstree -a mysql
mysqld --basedir=/usr
  └─39*[{mysqld}]