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Linux基礎(chǔ)命令介紹九：進程與內(nèi)存

作者：vvpale
系統(tǒng) Linux
計算機存在的目的就是為了運行各種各樣的程序，迄今我們介紹的絕大多數(shù)命令，都是為了完成某種計算而用編程語言編寫的程序，它們以文件的形式保存在操作系統(tǒng)之中(比如/bin下的各種命令)；但靜態(tài)的程序并不能“自發(fā)的”產(chǎn)生結(jié)果，只有在操作系統(tǒng)中為其指定輸入數(shù)據(jù)并運行起來，才能得到輸出結(jié)果。而操作系統(tǒng)中程序運行的最主要表現(xiàn)形式便是進程。

計算機存在的目的就是為了運行各種各樣的程序，迄今我們介紹的絕大多數(shù)命令，都是為了完成某種計算而用編程語言編寫的程序，它們以文件的形式保存在操作系統(tǒng)之中(比如/bin下的各種命令);但靜態(tài)的程序并不能“自發(fā)的”產(chǎn)生結(jié)果，只有在操作系統(tǒng)中為其指定輸入數(shù)據(jù)并運行起來，才能得到輸出結(jié)果。而操作系統(tǒng)中程序運行的最主要表現(xiàn)形式便是進程。

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靜態(tài)程序可以長久的存在，動態(tài)的進程具有有限的生命周期。每次程序運行的開始(如鍵入一條命令后按下回車鍵)，操作系統(tǒng)都要為程序的運行準備各種資源，這些資源絕大多數(shù)都處于內(nèi)存之中。為了限制多用戶進程的權(quán)限，linux還定義了兩種進程運行時態(tài)：內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài);當進程想要請求系統(tǒng)服務(wù)時(比如操作一個物理設(shè)備)，必須通過系統(tǒng)調(diào)用(操作系統(tǒng)提供給用戶空間的接口函數(shù))來實現(xiàn)，此時系統(tǒng)切換到內(nèi)核態(tài)，代表程序執(zhí)行該系統(tǒng)調(diào)用，執(zhí)行完畢后系統(tǒng)切換回用戶態(tài)，繼續(xù)執(zhí)行程序代碼。

本文介紹linux中關(guān)于進程與內(nèi)存的管理命令(更多的是查看命令)

1、uptime 系統(tǒng)運行時間

  1. uptime [options] 

單獨執(zhí)行此命令時，輸出信息表示：當前時間，系統(tǒng)運行時長，登錄用戶個數(shù)，系統(tǒng)過去1、5、15分鐘內(nèi)的平均負載。

  1. [root@centos7 ~]# uptime 
  2.  10:46:38 up 58 days, 19:20,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05  

2、ps 顯示系統(tǒng)進程信息

  1. ps [options] 

單獨運行ps命令時顯示信息為：進程ID號(PID)、終端(TTY)、運行累積CPU時長(TIME)、命令名(CMD)

  1. [root@centos7 ~]# ps 
  2.   PID TTY          TIME CMD 
  3.  9503 pts/1    00:00:00 bash 
  4.  9570 pts/1    00:00:00 ps  

這里簡要敘述一下關(guān)于進程、進程組、會話和終端的關(guān)系。linux操作系統(tǒng)為了方便管理進程，將功能相近或存在父子、兄弟關(guān)系的進程歸為一組，每個進程必定屬于一個進程組，也只能屬于一個進程組。一個進程除了有進程ID外，還有一個進程組ID(PGID);每個進程組都有一個進程組組長，它的PID和進程組ID相同。像一系列相關(guān)進程可以合并為進程組一樣，一系列進程組也可以合并成一個會話session。會話是由其中的進程建立的，該進程叫做會話的首進程(session leader)。會話首進程的PID即為此會話的SID(session ID)。每個會話都起始于用戶登錄，終止于用戶退出。會話中的每個進程組稱為一個工作(job)。會話可以有一個進程組成為會話的前臺工作(foreground)，而其他的進程組是后臺工作(background)。每個會話都關(guān)聯(lián)到一個控制終端control terminal，當會話終止時(用戶退出終端)，系統(tǒng)會發(fā)送終止信號(SIGHUP)給會話中的所有進程組，進程對此信號的默認處理方式為終止進程。

ps接受三種格式的選項，帶前綴符號-的UNIX格式的選項;不帶前綴的BSD風格的選項;帶兩個-的GNU長格式選項。三種類型的選項可以自由組合，但可能會出現(xiàn)沖突。

選項a(BSD)表示顯示所有和終端關(guān)聯(lián)的進程信息，當配合選項x(BSD)一起使用時表示顯示所有進程信息(此時終端無關(guān)的進程TTY列顯示為?)。

選項-a(UNIX)表示顯示與終端關(guān)聯(lián)的除了會話首進程之外的進程信息。選項-e表示所有進程。

  1. [root@centos7 ~]# ps a 
  2.   PID TTY      STAT   TIME COMMAND 
  3.  2528 tty1     Ss+    0:00 -bash 
  4.  9336 pts/0    Ss     0:00 -bash 
  5.  9503 pts/1    Ss     0:00 -bash 
  6.  9550 pts/2    Ss+    0:00 -bash 
  7.  9571 pts/0    S+     0:00 man ps 
  8.  9582 pts/0    S+     0:00 less -s 
  9.  9643 pts/1    R+     0:00 ps a 
  10. [root@centos7 ~]# ps -a 
  11.   PID TTY          TIME CMD 
  12.  9571 pts/0    00:00:00 man 
  13.  9582 pts/0    00:00:00 less 
  14.  9644 pts/1    00:00:00 ps  

如例子中所示，BSD風格的選項還會顯示進程的狀態(tài)信息以及命令的參數(shù)。進程在運行的過程當中可能處于的狀態(tài)包括：

  1. D 不可中斷的睡眠狀態(tài)(通常在等待IO) 
  2. R 正在運行或可以運行(在運行隊列中) 
  3. S 可中斷的睡眠狀態(tài)(等待一個事件完成) 
  4. T 暫停狀態(tài) 
  5. t 跟蹤狀態(tài) 
  6. W 換頁狀態(tài)(2.6內(nèi)核以后版本) 
  7. X 死亡狀態(tài)(不可見) 
  8. Z 僵死狀態(tài) 
  9. #BSD風格的選項STAT列還可能包括以下字符 
  10. < 高優(yōu)先級進程 
  11. N 低優(yōu)先級進程 
  12. L 鎖定狀態(tài) 
  13. s 會話首進程 
  14. l 多線程進程 
  15. + 進程處于前臺進程組  

選項u顯示用戶導向的進程信息(如進程的發(fā)起用戶，用戶態(tài)占用CPU和MEM百分比等)

  1. [root@centos7 ~]# ps au 
  2. USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND 
  3. root      2528  0.0  0.0 115636  2384 tty1     Ss+  9月30   0:00 -bash 
  4. root      9336  0.0  0.0 115596  2240 pts/0    Ss   08:44   0:00 -bash 
  5. root      9571  0.0  0.0 119196  1972 pts/0    S+   10:59   0:00 man ps 
  6. root      9582  0.0  0.0 110276   980 pts/0    S+   10:59   0:00 less -s 
  7. root      9835  0.0  0.0 115636  2172 pts/1    Ss   13:48   0:00 -bash 
  8. root      9938  0.0  0.0 115512  2096 pts/2    Ss   14:49   0:00 -bash 
  9. root      9960  0.0  0.0 154068  5632 pts/2    S+   14:50   0:00 vim others.sh 
  10. root      9967  0.0  0.0 139496  1640 pts/1    R+   14:59   0:00 ps au  

VSZ表示占用的總的地址空間大小。它包括了沒有映射到內(nèi)存中的頁面。

RSS表示實際駐留"在內(nèi)存中"的內(nèi)存大小，不包括交換出去的內(nèi)存。和VSZ的單位均為KB

通常查看所有進程信息會使用命令ps -ef或ps aux

選項-o或o表示指定輸出格式

如顯示所有bash進程的pid，命令名，運行于哪顆邏輯cpu：

  1. [root@centos7 ~]# ps -eo pid,comm,psr|grep bash 
  2.  2528 bash              1 
  3.  9336 bash              4 
  4.  9835 bash              3 
  5.  9938 bash              6  

配合選項--sort可指定按某一列排序輸出

  1. #表示按用戶名排序 
  2. ps -eo pid,user,args --sort user  

還可以用-o指定許多其他信息，請查詢相關(guān)手冊。

3、kill 終止進程

  1. kill [options] pid... 

命令kill會發(fā)送特定的信號給指定的進程或進程組，如果沒有指定信號，則發(fā)送TERM信號

選項-l表示列出所有支持的信號： 

  1. [root@centos7 ~]# kill -l 
  2.  1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL       5) SIGTRAP 
  3.  6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE       9) SIGKILL     10) SIGUSR1 
  4. 11) SIGSEGV     12) SIGUSR2     13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM 
  5. 16) SIGSTKFLT   17) SIGCHLD     18) SIGCONT     19) SIGSTOP     20) SIGTSTP 
  6. 21) SIGTTIN     22) SIGTTOU     23) SIGURG      24) SIGXCPU     25) SIGXFSZ 
  7. 26) SIGVTALRM   27) SIGPROF     28) SIGWINCH    29) SIGIO       30) SIGPWR 
  8. 31) SIGSYS      34) SIGRTMIN    35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3 
  9. 38) SIGRTMIN+4  39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8 
  10. 43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13 
  11. 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 
  12. 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7 
  13. 58) SIGRTMAX-6  59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2 
  14. 63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX 
  15. [root@centos7 ~]#   

可以使用選項-s指定要發(fā)送的信號

如在一個終端啟動進程sleep 300，在另一個終端查看并使用信號SIGKILL將其終止：

  1. [root@centos7 ~]# sleep 300 
  2. #此時會一直等待sleep執(zhí)行完畢 
  3. #在另一個終端中 
  4. [root@centos7 temp]# ps -ef|grep [s]leep 
  5. root     10359  9835  0 12:05 pts/1    00:00:00 sleep 300 
  6. #發(fā)送信號 
  7. [root@centos7 temp]# kill -s SIGKILL 10359 
  8. #原終端顯示 
  9. [root@centos7 ~]# sleep 300 
  10. 已殺死 
  11. [root@centos7 ~]#   

或者執(zhí)行命令kill -9 10359是同樣的效果。關(guān)于其他信號的作用，請自行搜索。

4、pgrep和pkill 搜索或者發(fā)送信號給進程

  1. pgrep [options] pattern 
  2. pkill [options] pattern  

這里的pattern是正則表達式，用來匹配進程名

如查看名稱為gunicorn的所有進程

  1. [root@centos7 ~]# pgrep gunicorn 
  2. 17268 
  3. 17286 
  4. 17289 
  5. 17290 
  6. 17293  

選項-l顯示進程名和pid

  1. [root@centos7 ~]# pgrep -l gun 
  2. 17268 gunicorn 
  3. 17286 gunicorn 
  4. 17289 gunicorn 
  5. 17290 gunicorn 
  6. 17293 gunicorn  

如終止所有sleep進程

  1. pkill sleep 

如使syslogd重讀它的配置文件

  1. pkill -HUP syslogd 

5、top 顯示進程信息

top命令實時動態(tài)的顯示系統(tǒng)匯總信息和進程狀態(tài)信息，它每隔1s刷新一次，按鍵盤q鍵退出。

單獨執(zhí)行top命令時顯示如下輸出：

  1. top - 03:20:02 up 59 days, 17:30,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05 
  2. Tasks: 184 total,   1 running, 183 sleeping,   0 stopped,   0 zombie 
  3. %Cpu(s):  0.1 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 99.9 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st 
  4. KiB Mem :  8010720 total,  5100308 free,   420652 used,  2489760 buff/cache 
  5. KiB Swap:  8257532 total,  8257532 free,        0 used.  6905944 avail Mem  
  6.  
  7.   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND 
  8.     1 root      20   0  193664   8708   2396 S   0.0  0.1   1:23.98 systemd 
  9.     2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.44 kthreadd 
  10.     3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.10 ksoftirqd/0 
  11.     5 root       0 -20       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H 
  12.     7 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.34 migration/0 
  13.     8 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcu_bh 
  14.     9 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcuob/0 
  15.    10 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcuob/1  

下面分別對每行輸出內(nèi)容進行解釋(注：top版本為3.3.10，其他版本的輸出第四行和第五行可能不同)

***行顯示信息和命令uptime的輸出一致;

第二行顯示任務(wù)匯總信息，狀態(tài)即為進程可能狀態(tài)中的四種;

第三行顯示cpu負載信息，其中us表示用戶態(tài)任務(wù)占用CPU時間百分比，sy表示內(nèi)核態(tài)任務(wù)占用CPU時間百分比，ni表示改變過進程優(yōu)先級的進程(通過nice或renice命令)占用CPU時間百分比，id表示CPU空閑時間百分比，wa表示等待輸入輸出的進程占用CPU時間百分比，hi表示硬件中斷花費時間，si表示軟件中斷花費時間，st表示虛擬機等待真實物理機CPU資源的時間

第四行顯示內(nèi)存信息，total表示總內(nèi)存，free表示未分配內(nèi)存，used表示使用的內(nèi)存(值為total-free-buff/cache的結(jié)果)，buff/cache表示緩存內(nèi)存;

第五行顯示交換分區(qū)使用量，其中avail Mem表示啟動一個新程序時可以分配給它的***內(nèi)存，和第三行free列不同的地方在于，它會統(tǒng)計可以被回收的緩存分配器(slab)和頁高速緩沖存儲器(page cache)中的內(nèi)存。(在一些較早的top實現(xiàn)中，并沒有這一列的值)

接下來經(jīng)過一個空行之后，顯示的是進程相關(guān)信息，表頭各列字段和ps命令的輸出均有相對應(yīng)的關(guān)系，其中PR表示優(yōu)先級;NI表示nice值(后述);VIRT表示虛擬內(nèi)存大小，對應(yīng)ps命令中的VSZ;RES表示進程常駐內(nèi)存大小，對應(yīng)ps命令中的RSS;SHR表示共享內(nèi)存大小;S表示進程狀態(tài)，對應(yīng)ps命令的STAT;

linux系統(tǒng)的進程狀態(tài)中有一個優(yōu)先級(priority)的概念，其值是一個動態(tài)變化的整數(shù)，范圍是0-139，此值越小，則優(yōu)先級越高，那么它就越優(yōu)先被CPU執(zhí)行。如果top命令PR列顯示為rt，表示此進程為實時進程，它的優(yōu)先級范圍是0-99，比其他的普通進程都要高。linux中還有靜態(tài)優(yōu)先級的概念，用戶可以通過使用命令nice和renice對進程設(shè)置或改變靜態(tài)優(yōu)先級，它可以看成是動態(tài)優(yōu)先級的修正值，能夠影響動態(tài)優(yōu)先級的值。

PR列顯示的值為實際優(yōu)先級減去實時進程***優(yōu)先級之后的值，3.10內(nèi)核非實時進程的默認值為20，即：DEFAULT_PRIO = MAX_RT_PRIO + 20 = 120

NI列不為0時，表示進程被設(shè)置過靜態(tài)優(yōu)先級值，范圍是-20到19，它與當前優(yōu)先級值的關(guān)系是：DEFAULT_PRIO = MAX_RT_PRIO + (nice) + 20

如使用nice啟動一個sleep進程：

  1. #當不使用選項-n指定時，默認值為10 
  2. [root@centos7 ~]# nice -n -10 sleep 300 
  3. #對于已存在的進程可以使用renice命令調(diào)整其靜態(tài)優(yōu)先級 
  4. [root@centos7 ~]#  
  5. [root@centos7 ~]# ps -eo pri,ni,comm|grep sleep 
  6. 29  -10 sleep 
  7. [root@centos7 ~]# 
  8. [root@centos7 ~]# top -bn1 |egrep 'COMMAND$|sleep$' 
  9.   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND 
  10. 11967 root      10 -10  107892    616    528 S   0.0  0.0   0:00.00 sleep 
  11. #注意這里ps和top優(yōu)先級值顯示的不同，ps命令pri列的值 29 = MAX_PRIO(139) -  MAX_RT_PRIO(100) + nice(-10)。它們實際的優(yōu)先級值是相等的。  

上例中使用了選項-n表示top刷新次數(shù)，-b表示批處理模式運行top，此模式會去掉輸出中的控制字符，方便將輸出交給其他程序處理。

選項-o fieldname按指定列排序輸出，選項-O可以列出-o能夠指定的列名

  1. #自行執(zhí)行命令查看效果 
  2. top -O |tr '\n' ' ' 
  3. top -bn1 -o PR  

下面簡要介紹一些top中可以使用的交互命令：

  1. q 退出top 
  2. h 獲得幫助信息 
  3. 1 顯示每個邏輯cpu的信息 
  4. k 終止一個進程(會提示用戶輸入需要終止的pid，以及需要發(fā)送什么樣的信號) 
  5. r 重新設(shè)置進程靜態(tài)優(yōu)先級(相當于執(zhí)行renice) 
  6. i 忽略閑置和僵死進程 
  7. H 顯示線程信息 
  8. M 根據(jù)駐留內(nèi)存大小排序 
  9. P 根據(jù)CPU使用百分比排序 
  10. W 將當前設(shè)置寫入~/.toprc文件中  

6、free 顯示系統(tǒng)內(nèi)存使用情況

  1. free [options] 

free命令顯示系統(tǒng)當前內(nèi)存、swap(交換分區(qū))的使用情況，默認單位是KB

  1. #版本3.3.10 
  2. [root@centos7 ~]# free 
  3.               total        used        free      shared  buff/cache   available 
  4. Mem:        8010720      423060     4540476      375580     3047184     6897052 
  5. Swap:       8257532           0     8257532  

顯示信息和top命令輸出中的對應(yīng)值一致，其中shared表示內(nèi)存文件系統(tǒng)(tmpfs)中使用內(nèi)存的大小。

前面講述了available對應(yīng)值所表示的含義，通常查看系統(tǒng)當前還有多少可用內(nèi)存，看available的對應(yīng)值就可以了。這里available = free + 緩存(可被回收部分)。

但在較老版本的free中并沒有這個值，它的輸出可能是這樣的：

  1.              total       used       free     shared    buffers     cached 
  2. Mem:       8174384    4120488    4053896          0     229320    1041712 
  3. -/+ buffers/cache:    2849456    5324928 
  4. Swap:     16779884          0   16779884  

說明：

buffer(緩沖) 是為了提高內(nèi)存和硬盤(或其他I/O設(shè)備)之間的數(shù)據(jù)交換的速度而設(shè)計的

cache(緩存) 是為了提高cpu和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度而設(shè)計的

所以輸出中buffers可簡單理解為準備寫入硬盤的緩沖數(shù)據(jù);cached可理解為從硬盤中讀出的緩存數(shù)據(jù)(頁高速緩沖存儲器)，緩存中可被回收部分來自cached和slab(緩存分配器)

Mem行：used = total - free此時的空閑內(nèi)存free列并不能體現(xiàn)系統(tǒng)當前可用內(nèi)存大小

-/+ buffers/cache行：used = total - free(Mem) - (buffers + cached)，這里的free列和前面所述的available關(guān)系為available = free + 緩存(可被回收部分)

所以當沒有available列可查看時，并不能通過free命令查到或計算出真正可用內(nèi)存，需要知道緩存部分的具體情況。

選項-b、-k、-m、-g分別表示指定各值的單位：bytes, KB, MB, 或者 GB

7、fuser 使用文件或套接字定位進程

fuser經(jīng)常用來查看文件被哪些進程所使用

  1. [root@centos7 ~]# fuser . 
  2. /root:                2528c 11430c 11447c  

例子表示顯示有三個進程在使用當前目錄，其中：2528c 前面數(shù)字表示進程PID，后面的字符c表示當前目錄(即進程在此目錄下工作)，還可能出現(xiàn)的字符有：

  1. e 表示進程正在運行執(zhí)行文件 
  2. f 打開文件，默認輸出時省略 
  3. F 寫方式打開文件，默認時輸出省略 
  4. r 根目錄 
  5. m mmap文件或共享庫文件  

選項-k表示發(fā)送信號SIGKILL給相關(guān)進程(謹慎使用)

選項-i表示交互，在kill一個進程之前詢問用戶

選項-l列出支持的信號

選項-SIGNAL指定信號

8、lsof 列出打開文件

在這一篇中我們簡單描述了bash進程打開的前三個文件，并分別關(guān)聯(lián)到文件描述符0,1,2。對于其他進程打開的文件也是同樣，系統(tǒng)為每個進程維護一個文件描述符表，該表的值都是從0開始的數(shù)字。單獨執(zhí)行l(wèi)sof命令時會顯示系統(tǒng)中所有進程打開的文件

  1. #命令版本為4.87 
  2. [root@centos7 temp]# lsof |head 
  3. COMMAND     PID   TID    USER   FD      TYPE             DEVICE  SIZE/OFF       NODE NAME 
  4. systemd       1          root  cwd       DIR              253,0      4096        128 / 
  5. systemd       1          root  rtd       DIR              253,0      4096        128 / 
  6. systemd       1          root  txt       REG              253,0   1489960       6044 /usr/lib/systemd/systemd 
  7. systemd       1          root  mem       REG              253,0     20032  201329002 /usr/lib64/libuuid.so.1.3.0 
  8. systemd       1          root  mem       REG              253,0    252704  201330338 /usr/lib64/libblkid.so.1.1.0 
  9. systemd       1          root  mem       REG              253,0     90632  201328968 /usr/lib64/libz.so.1.2.7 
  10. systemd       1          root  mem       REG              253,0     19888  201329137 /usr/lib64/libattr.so.1.1.0 
  11. systemd       1          root  mem       REG              253,0     19520  201328509 /usr/lib64/libdl-2.17.so 
  12. systemd       1          root  mem       REG              253,0    153192  201328867 /usr/lib64/liblzma.so.5.0.99  

每行一個打開的文件，表頭各列意為：

  1. COMMAND 進程命令名前9個字符 
  2. PID     進程ID 
  3. TID     任務(wù)ID 
  4. FD  1)文件描述符號或者下面字符： 
  5.     cwd 當前工作目錄 
  6.     err FD錯誤信息 
  7.     ltx 共享庫代碼 
  8.     mem 內(nèi)存映射文件 
  9.     mmap 內(nèi)存映射設(shè)備 
  10.     pd  父目錄 
  11.     rtd 根目錄 
  12.     txt 程序代碼 
  13.     2)當是FD(數(shù)字)時，后面可能跟下面權(quán)限字符： 
  14.     r 讀 
  15.     w 寫 
  16.     u 讀寫 
  17.     空格 權(quán)限未知且無鎖定字符 
  18.     - 權(quán)限未知但有鎖定字符 
  19.     3)權(quán)限字符后可能有如下鎖定字符： 
  20.     r 文件部分讀鎖 
  21.     R 整個文件讀鎖 
  22.     w 文件部分寫鎖 
  23.     W 整個文件寫鎖 
  24.     u 任意長度讀寫鎖 
  25.     U 未知類型鎖 
  26.     空格 無鎖 
  27. TYPE    類型，可能值為： 
  28.     DIR 目錄 
  29.     REG 普通文件 
  30.     CHR 字符設(shè)備文件 
  31.     BLK 塊設(shè)備文件 
  32.     FIFO 管道文件 
  33.     unix UNIX套接字文件 
  34.     IPv4 IPv4套接字文件 
  35.     .... 
  36. DEVICE  設(shè)備號 
  37. SIZE/OFF 文件大小或偏移量(bytes) 
  38. NODE    文件inode號  

選項-n表示不做ip到主機名的轉(zhuǎn)換

選項-c string顯示COMMAND列中包含指定字符的進程所有打開的文件

選項-u username顯示所屬user進程打開的文件

選項-d FD顯示打開的文件描述符為FD的文件

  1. [root@centos7 ~]# lsof -d 4 
  2. COMMAND     PID    USER   FD      TYPE             DEVICE SIZE/OFF      NODE NAME 
  3. systemd       1    root    4u  a_inode                0,9        0      5755 [eventpoll] 
  4. systemd-j   539    root    4u     unix 0xffff880230168f00      0t0     10467 /run/systemd/journal/socket 
  5. systemd-u   549    root    4u     unix 0xffff88003693d640      0t0     12826 /run/udev/control 
  6. lvmetad     555    root    4wW     REG               0,18        4      8539 /run/lvmetad.pid 
  7. auditd      693    root    4w      REG              253,0   701364 208737917 /var/log/audit/audit.log 
  8. ....  

選項+d DIR顯示目錄中被進程打開的文件

選項+D DIR遞歸顯示目錄中被進程打開的文件

  1. [root@centos7 ~]# lsof +d /root|head -3 
  2. COMMAND   PID USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF      NODE NAME 
  3. bash     2528 root  cwd    DIR  253,0     4096 201326721 /root 
  4. bash    12902 root  cwd    DIR  253,0     4096 201326721 /root  

選項-i表示顯示符合條件的進程打開的文件，格式為[46][protocol][@hostname|hostaddr][:service|port]

  1. #查看22端口運行情況 
  2. [root@centos7 ~]# lsof -ni :22 
  3. COMMAND   PID USER   FD   TYPE  DEVICE SIZE/OFF NODE NAME 
  4. sshd     1358 root    3u  IPv4    8979      0t0  TCP *:ssh (LISTEN) 
  5. sshd     1358 root    4u  IPv6    8981      0t0  TCP *:ssh (LISTEN) 
  6. sshd    12900 root    3u  IPv4 3509687      0t0  TCP 10.0.1.254:ssh->192.168.78.143:57325 (ESTABLISHED) 
  7. #例子，smtp為/etc/services文件中列出服務(wù)中的一種 
  8. [root@centos7 ~]# lsof -ni 4TCP@0.0.0.0:22,smtp   
  9. COMMAND   PID USER   FD   TYPE  DEVICE SIZE/OFF NODE NAME 
  10. sshd     1358 root    3u  IPv4    8979      0t0  TCP *:ssh (LISTEN) 
  11. master   2162 root   13u  IPv4   16970      0t0  TCP 127.0.0.1:smtp (LISTEN) 
  12. sshd    12900 root    3u  IPv4 3509687      0t0  TCP 10.0.1.254:ssh->192.168.78.143:57325 (ESTABLISHED)  

試想，如果刪除了一個正在被其他進程打開的文件會怎樣?實驗來看看現(xiàn)象： 

  1. #使用more命令查看一個文件 
  2. [root@centos7 ~]# more /root/.bash_history 
  3. #在另一個終端使用lsof查看 
  4. [root@centos7 ~]# lsof|grep ^more 
  5. more      14470          root  cwd       DIR              253,0      4096  201326721 /root 
  6. more      14470          root  rtd       DIR              253,0      4096        128 / 
  7. more      14470          root  txt       REG              253,0     41096  134321844 /usr/bin/more 
  8. more      14470          root  mem       REG              253,0 106065056  134319094 /usr/lib/locale/locale-archive 
  9. more      14470          root  mem       REG              253,0   2107816  201328503 /usr/lib64/libc-2.17.so 
  10. more      14470          root  mem       REG              253,0    174520  201328905 /usr/lib64/libtinfo.so.5.9 
  11. more      14470          root  mem       REG              253,0    164440  225392061 /usr/lib64/ld-2.17.so 
  12. more      14470          root  mem       REG              253,0    272001   67147302 /usr/share/locale/zh_CN/LC_MESSAGES/util-linux.mo 
  13. more      14470          root  mem       REG              253,0     26254  201328839 /usr/lib64/gconv/gconv-modules.cache 
  14. more      14470          root    0u      CHR              136,1       0t0          4 /dev/pts/1 
  15. more      14470          root    1u      CHR              136,1       0t0          4 /dev/pts/1 
  16. more      14470          root    2u      CHR              136,1       0t0          4 /dev/pts/1 
  17. more      14470          root    3r      REG              253,0     17656  202386313 /root/.bash_history 
  18. #刪除這個文件 
  19. [root@centos7 ~]# rm -f /root/.bash_history 
  20. #查看 
  21. [root@centos7 ~]# lsof -d 3|grep ^more 
  22. more      14470    root    3r      REG              253,0    17656  202386313 /root/.bash_history (deleted) 
  23. [root@centos7 ~]# 
  24. #會發(fā)現(xiàn)文件列多出了delete的字樣  

linux系統(tǒng)中/proc目錄保存了系統(tǒng)所有進程相關(guān)的數(shù)據(jù)，里面的數(shù)字目錄名即為PID。我們進一步來看一下剛才的more進程的文件描述符

  1. [root@centos7 ~]# cat /proc/14470/fd/3 > /root/.bash_history.bak 
  2. #此操作會將文件描述符3中的內(nèi)容保存至/root/.bash_history.bak 
  3. #停止more進程并查看 
  4. [root@centos7 ~]# ls -l /root/.bash_history* 
  5. -rw-r--r-- 1 root root 17656 11月 30 07:47 /root/.bash_history.bak 
  6. [root@centos7 ~]# cat /root/.bash_history.bak 
  7. #會發(fā)現(xiàn)原文件沒有了，新文件保存了原文件的所有內(nèi)容  

結(jié)論就是，如果在刪除文件的時候有進程正在打開該文件，那么該文件的內(nèi)容還是可以通過進程的對應(yīng)文件描述符恢復的。同時，如果刪除了某文件，發(fā)現(xiàn)空間并沒有釋放，說明有進程正在打開該文件(命令lsof|grep delete查看)，重新啟動該進程之后，空間就會得到釋放。

9、iostat 顯示CPU、I/O統(tǒng)計信息

  1. [root@centos7 ~]# iostat 
  2. Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (centos7)   2016年11月30日  _x86_64_        (8 CPU) 
  3.  
  4. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle 
  5.            0.12    0.00    0.03    0.00    0.00   99.85 
  6.  
  7. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn 
  8. sda               0.23         0.79         3.05    4178309   16079082 
  9. dm-0              0.22         0.57         2.94    3002207   15480498 
  10. dm-1              0.00         0.00         0.00       1088          0 
  11. dm-2              0.03         0.22         0.11    1146430     596232 
  12. dm-3              0.06         0.01         1.91      28900   10079073 
  13. dm-4              0.03         0.01         1.91      28644   10079073  

顯示信息中cpu部分在命令top的描述中都有相應(yīng)的解釋，I/O部分是各個設(shè)備讀寫速率及總量信息，其中tps表示每秒多少次I/O請求

選項-c顯示CPU信息

選項-d顯示設(shè)備信息

選項-x顯示更詳細的信息

命令iostat m n數(shù)字(m,n)，m表示時間間隔，n表示次數(shù);此時iostat會每隔m秒打印一次，打印n次。

  1. [root@centos7 ~]# iostat -c 1 3 
  2. Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (centos7)   2016年11月30日  _x86_64_        (8 CPU) 
  3.  
  4. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle 
  5.            0.12    0.00    0.03    0.00    0.00   99.85 
  6.  
  7. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle 
  8.            0.12    0.00    0.00    0.00    0.00   99.88 
  9.  
  10. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle 
  11.            0.12    0.00    0.12    0.00    0.00   99.75  

也可以接設(shè)備名表示查看指定設(shè)備的I/O信息

  1. [root@centos7 ~]# iostat sda 
  2. Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (centos7)   2016年11月30日  _x86_64_        (8 CPU) 
  3.  
  4. avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle 
  5.            0.12    0.00    0.03    0.00    0.00   99.85 
  6.  
  7. Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn 
  8. sda               0.23         0.79         3.05    4178309   16084862  

10、vmstat 顯示虛擬內(nèi)存統(tǒng)計信息

  1. vmstat [options] [delay [count]] 

同樣也會顯示一些CPU和I/O的信息

選項-w格式化輸出

  1. [root@centos7 ~]# vmstat -w 
  2. procs -----------------------memory---------------------- ---swap-- -----io---- -system-- --------cpu-------- 
  3.  r  b         swpd         free         buff        cache   si   so    bi    bo   in   cs  us  sy  id  wa  st 
  4.  1  0            0      4517628         3184      3067904    0    0     0     1    1    0   0   0 100   0   0  

其中

  1. procs 
  2.     r 表示可運行狀態(tài)進程數(shù)量 
  3.     b 表示不可中斷睡眠狀態(tài)進程數(shù)量 
  4. memory 
  5.     swpd  虛擬內(nèi)存使用量 
  6.     free  空閑內(nèi)存 
  7.     buff  buffer緩沖中內(nèi)存使用量 
  8.     cache cache緩存中內(nèi)存使用量 
  9. swap 
  10.     si   硬盤交換至內(nèi)存量 
  11.     so   內(nèi)存交換至硬盤量 
  12. io 
  13.     bi   從塊設(shè)備中收到的塊(blocks)數(shù) 
  14.     bo   發(fā)送至塊設(shè)備的塊數(shù) 
  15. system 
  16.     in   每秒中斷次數(shù)，包括鎖。 
  17.     cs   每秒進程上下文切換次數(shù)。 
  18. cpu (同命令top) 
  19.     us   用戶態(tài)任務(wù)占用CPU時間百分比 
  20.     sy   內(nèi)核態(tài)任務(wù)占用CPU時間百分比 
  21.     id   CPU空閑時間百分比 
  22.     wa   等待輸入輸出的進程占用CPU時間百分比 
  23.     st   虛擬機等待真實物理機CPU資源的時間 

選項-m顯示slab信息

選項-s顯示各種內(nèi)存計數(shù)器及其信息

選項-d顯示磁盤I/O信息

選項-p device顯示設(shè)備分區(qū)詳細I/O信息

同iostat一樣也支持按頻率打印次數(shù)

11、mpstat 顯示CPU相關(guān)信息

  1. mpstat [options] [interval [count]] 

顯示信息和top命令相似

  1. [root@centos7 ~]# mpstat 1 2 
  2. Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (centos7)   2016年11月30日  _x86_64_        (8 CPU) 
  3.  
  4. 09時18分19秒  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle 
  5. 09時18分20秒  all    0.12    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.88 
  6. 09時18分21秒  all    0.12    0.00    0.12    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.75 
  7. 平均時間:  all    0.12    0.00    0.06    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.81  

選項-A顯示所有CPU及中斷信息相當于執(zhí)行mpstat -I ALL -P ALL

選項-I { SUM | CPU | SCPU | ALL }顯示中斷信息

選項-P { cpu [,...] | ON | ALL }顯示CPU信息

  1. [root@centos7 ~]# mpstat -P 3,5 
  2. Linux 3.10.0-327.el7.x86_64 (centos7)   2016年11月30日  _x86_64_        (8 CPU) 
  3.  
  4. 09時29分03秒  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle 
  5. 09時29分03秒    3    0.15    0.00    0.04    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.81 
  6. 09時29分03秒    5    0.11    0.00    0.03    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.86  

本文簡單介紹了linux中進程和內(nèi)存的相關(guān)命令，進程和內(nèi)存在計算機操作系統(tǒng)中非常重要，涉及到的內(nèi)容也非常多，這里就不做展開了。

責任編輯：龐桂玉 來源： segmentfault
Linux命令進程與內(nèi)存
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