Linux系统管理员面临的最复杂的任务之一就是跟踪运行在系统中的程序——尤其是现在，
图形化桌面集成了大量的应用来生成一个完整的桌面环境。系统中总是运行着大量的程序。
好在有一些命令行工具可以使你的生活轻松一些。本节将会介绍一些能帮你在Linux系统上
管理程序的基本工具及其用法。

4.1.1 探查进程

当程序运行在系统上时，我们称之为进程（process）。想监测这些进程，需要熟悉ps命令的
用法。ps命令好比工具中的瑞士军刀，它能输出运行在系统上的所有程序的许多信息。
遗憾的是，随着它的稳健而来的还有复杂性——有数不清的参数，这或许让ps命令成了最难
掌握的命令。大多数系统管理员在掌握了能提供他们需要信息的一组参数之后，就一直坚持只使
用这组参数。
默认情况下，ps命令并不会提供那么多的信息：

$ ps PID TTY TIME CMD
3081 pts/0 00:00:00 bash
3209 pts/0 00:00:00 ps
$

没什么特别的吧？默认情况下，ps命令只会显示运行在当前控制台下的属于当前用户的进
程。在此例中，我们只运行了bash shell（注意，shell也只是运行在系统上的另一个程序而已）以
及ps命令本身。
上例中的基本输出显示了程序的进程ID（Process ID，PID）、它们运行在哪个终端（TTY）
以及进程已用的CPU时间。

说明 ps命令叫人头疼的地方（也正是它如此复杂的原因）在于它曾经有两个版本。每个版本都
有自己的命令行参数集，这些参数控制着输出什么信息以及如何显示。最近，Linux开发
人员已经将这两种ps命令格式合并到了单个ps命令中（当然，也加入了他们自己的风格）。

Linux系统中使用的GNU ps命令支持3种不同类型的命令行参数：

• Unix风格的参数，前面加单破折线；
• BSD风格的参数，前面不加破折线；
• GNU风格的长参数，前面加双破折线。

下面将进一步解析这3种不同的参数类型，并举例演示它们如何工作。

1. Unix风格的参数

Unix风格的参数是从贝尔实验室开发的AT&T Unix系统上原有的ps命令继承下来的。这些参
数如表4-1所示。

① 关于session leader的概念，可参考《Unix环境高级编程（第3版）》第9章的内容。
② 这个在不同的Linux发行版中可能不尽相同，有的发行版中grplist代表会话ID，有的发行版中grplist代表有效组ID。

上面给出的参数已经很多了，不过还有很多。使用ps命令的关键不在于记住所有可用的参数，
而在于记住最有用的那些参数。大多数Linux系统管理员都有自己的一组参数，他们会牢牢记住
这些用来提取有用的进程信息的参数。举个例子，如果你想查看系统上运行的所有进程，可用-ef
参数组合（ps命令允许你像这样把参数组合在一起）。

① security context也叫security label，是SELinux采用的声明资源的一种机制。

上例中，我们略去了输出中的不少行，以节约空间。但如你所见，Linux系统上运行着很多
进程。这个例子用了两个参数：-e参数指定显示所有运行在系统上的进程；-f参数则扩展了输
出，这些扩展的列包含了有用的信息。

• UID：启动这些进程的用户。
• PID：进程的进程ID。
• PPID：父进程的进程号（如果该进程是由另一个进程启动的）。
• C：进程生命周期中的CPU利用率。
• STIME：进程启动时的系统时间。
• TTY：进程启动时的终端设备。
• TIME：运行进程需要的累计CPU时间。
• CMD：启动的程序名称。

上例中输出了合理数量的信息，这也正是大多数系统管理员希望看到的。如果想要获得更多
的信息，可采用-l参数，它会产生一个长格式输出。

注意使用了-l参数之后多出的那些列。

• F：内核分配给进程的系统标记。
• S：进程的状态（O代表正在运行；S代表在休眠；R代表可运行，正等待运行；Z代表僵化，进程已结束但父进程已不存在；T代表停止）。
• PRI：进程的优先级（越大的数字代表越低的优先级）。
• NI：谦让度值用来参与决定优先级。
• ADDR：进程的内存地址。
• SZ：假如进程被换出，所需交换空间的大致大小。
• WCHAN：进程休眠的内核函数的地址。

2. BSD风格的参数

了解了Unix风格的参数之后，我们来一起看一下BSD风格的参数。伯克利软件发行版
（Berkeley software distribution，BSD）是加州大学伯克利分校开发的一个Unix版本。它和AT&T
Unix系统有许多细小的不同，这也导致了多年的Unix争论。BSD版的ps命令参数如表4-2所示。

如你所见，Unix和BSD类型的参数有很多重叠的地方。使用其中某种类型参数得到的信息也
同样可以使用另一种获得。大多数情况下，你只要选择自己所喜欢格式的参数类型就行了（比如
你在使用Linux之前就已经习惯BSD环境了）。
在使用BSD参数时，ps命令会自动改变输出以模仿BSD格式。下例是使用l参数的输出：

注意，其中大部分的输出列跟使用Unix风格参数时的输出是一样的，只有一小部分不同。

• VSZ：进程在内存中的大小，以千字节（KB）为单位。
• RSS：进程在未换出时占用的物理内存。
• STAT：代表当前进程状态的双字符状态码。

许多系统管理员都喜欢BSD风格的l参数。它能输出更详细的进程状态码（STAT列）。双字
符状态码能比Unix风格输出的单字符状态码更清楚地表示进程的当前状态。
第一个字符采用了和Unix风格S列相同的值，表明进程是在休眠、运行还是等待。第二个参
数进一步说明进程的状态。

• <：该进程运行在高优先级上。
• N：该进程运行在低优先级上。
• L：该进程有页面锁定在内存中。
• s：该进程是控制进程。
• l：该进程是多线程的。
• +：该进程运行在前台。

从前面的例子可以看出，bash命令处于休眠状态，但同时它也是一个控制进程（在我的会
话中，它是主要进程），而ps命令则运行在系统的前台。

3. GNU长参数

最后，GNU开发人员在这个新改进过的ps命令中加入了另外一些参数。其中一些GNU长参数
复制了现有的Unix或BSD类型的参数，而另一些则提供了新功能。表4-3列出了现有的GNU长参数。

可以将GNU长参数和Unix或BSD风格的参数混用来定制输出。GNU长参数中一个着实让人
喜爱的功能就是—forest参数。它会显示进程的层级信息，并用ASCII字符绘出可爱的图表。

4.1.2 实时监测进程

ps命令虽然在收集运行在系统上的进程信息时非常有用，但也有不足之处：它只能显示
某个特定时间点的信息。如果想观察那些频繁换进换出的内存的进程趋势，用ps命令就不方
便了。

而top命令刚好适用这种情况。top命令跟ps命令相似，能够显示进程信息，但它是实时显
示的。图4-1是top命令运行时输出的截图。

输出的第一部分显示的是系统的概况：第一行显示了当前时间、系统的运行时间、登录的用
户数以及系统的平均负载。

平均负载有3个值：最近1分钟的、最近5分钟的和最近15分钟的平均负载。值越大说明系统
的负载越高。由于进程短期的突发性活动，出现最近1分钟的高负载值也很常见，但如果近15分
钟内的平均负载都很高，就说明系统可能有问题。

说明 Linux系统管理的要点在于定义究竟到什么程度才算是高负载。这个值取决于系统的硬件
配置以及系统上通常运行的程序。对某个系统来说是高负载的值可能对另一系统来说就
是正常值。通常，如果系统的负载值超过了2，就说明系统比较繁忙了。

第二行显示了进程概要信息——top命令的输出中将进程叫作任务（task）：有多少进程处在
运行、休眠、停止或是僵化状态（僵化状态是指进程完成了，但父进程没有响应）。

下一行显示了CPU的概要信息。top根据进程的属主（用户还是系统）和进程的状态（运行、
空闲还是等待）将CPU利用率分成几类输出。

紧跟其后的两行说明了系统内存的状态。第一行说的是系统的物理内存：总共有多少内存，
当前用了多少，还有多少空闲。后一行说的是同样的信息，不过是针对系统交换空间（如果分配
了的话）的状态而言的。

最后一部分显示了当前运行中的进程的详细列表，有些列跟ps命令的输出类似。

• PID：进程的ID。
• USER：进程属主的名字。
• PR：进程的优先级。
• NI：进程的谦让度值。
• VIRT：进程占用的虚拟内存总量。
• RES：进程占用的物理内存总量。
• SHR：进程和其他进程共享的内存总量。
• S：进程的状态（D代表可中断的休眠状态，R代表在运行状态，S代表休眠状态，T代表

跟踪状态或停止状态，Z代表僵化状态）。

• %CPU：进程使用的CPU时间比例。
• %MEM：进程使用的内存占可用内存的比例。
• TIME+：自进程启动到目前为止的CPU时间总量。
• COMMAND：进程所对应的命令行名称，也就是启动的程序名。

默认情况下，top命令在启动时会按照%CPU值对进程排序。可以在top运行时使用多种交互
命令重新排序。每个交互式命令都是单字符，在top命令运行时键入可改变top的行为。键入f允
许你选择对输出进行排序的字段，键入d允许你修改轮询间隔。键入q可以退出top。用户在top
命令的输出上有很大的控制权。用这个工具就能经常找出占用系统大部分资源的罪魁祸首。当然
了，一旦找到，下一步就是结束这些进程。这也正是接下来的话题。

4.1.3 结束进程

作为系统管理员，很重要的一个技能就是知道何时以及如何结束一个进程。有时进程挂起了，
只需要动动手让进程重新运行或结束就行了。但有时，有的进程会耗尽CPU且不释放资源。在这
两种情景下，你就需要能控制进程的命令。Linux沿用了Unix进行进程间通信的方法。

在Linux中，进程之间通过信号来通信。进程的信号就是预定义好的一个消息，进程能识别
它并决定忽略还是作出反应。进程如何处理信号是由开发人员通过编程来决定的。大多数编写完
善的程序都能接收和处理标准Unix进程信号。这些信号都列在了表4-4中。

在Linux上有两个命令可以向运行中的进程发出进程信号。

1. kill命令

kill命令可通过进程ID（PID）给进程发信号。默认情况下，kill命令会向命令行中列出的
全部PID发送一个TERM信号。遗憾的是，你只能用进程的PID而不能用命令名，所以kill命令有
时并不好用。
要发送进程信号，你必须是进程的属主或登录为root用户。

$ kill 3940
-bash: kill: (3940) - Operation not permitted
$

TERM信号告诉进程可能的话就停止运行。不过，如果有不服管教的进程，那它通常会忽略
这个请求。如果要强制终止，-s参数支持指定其他信号（用信号名或信号值）。
你能从下例中看出，kill命令不会有任何输出。

kill -s HUP 3940

要检查kill命令是否有效，可再运行ps或top命令，看看问题进程是否已停止。

2. killall命令

killall命令非常强大，它支持通过进程名而不是PID来结束进程。killall命令也支持通
配符，这在系统因负载过大而变得很慢时很有用。

killall http*

上例中的命令结束了所有以http开头的进程，比如Apache Web服务器的httpd服务。

警告 以root用户身份登录系统时，使用killall命令要特别小心，因为很容易就会误用通配符
而结束了重要的系统进程。这可能会破坏文件系统。