Linux-ps命令学习

由于ps命令涉及的内容比较多一些，这里单独使用一篇文章来介绍使用。使用的系统是：CentOS 7.4.17.08。

  ps命令是Process Status的缩写，用来列出系统中当前运行的进程。使用该命令可以确定有哪些进程正在运行和运行的状态、进程是否结束、进程有没有僵死、哪些进程占用了过多的资源等等。ps命令所列出的进行是当前进程的快照，也就是并不是动态的，而是执行该命令时那一时刻进行的状态。而经常和ps一起结合使用的杀死进程的是kill命令。
  在我们的学习中我们知道，Linux的进程状态一般分为几种：

1. R(TASK_RUNNING，可执行状态)，这个进程是可运行的——要么它正在运行，要么在运行队列中等待运行；
2. S(TASK_INTERRUPTIBLE，中断状态)，这个状态的进程因为等待某事件的发生（比如等待socket连接、等待信号量等）而被挂起，然后当这些事件发生或完成后，对应的等待队列中的一个或多个进程将被唤醒。
3. D(TASK_UNINTERRUPTIBLE，不可中断状态)，在进程接收到信号时，不会被唤醒变成可运行的。除了这一点，该状态和TASK_INTERRUPTIBLE其他部分完全一样，这个状态通常用于进程必须不间断等待或者事件发生的频率很快，并且无法用kill命令关闭处于TASK_UNINTERRUPTIBLE状态的进程。
4. T(TASK_STOPPED或TASK_TRACED，暂停状态或跟踪状态)，该状态表示该进程已经停止执行，并且不具有再次执行的条件。向进程发送一个SIGSTOP信号，它就会因响应该信号而进入TASK_STOPPED状态（除非该进程本身处于TASK_UNINTERRUPTIBLE状态而不响应信号）。而当进程正在被跟踪时，它处于TASK_TRACED状态。
5. Z(TASK_DEAD或EXIT_ZOMBIE，退出状态)，进程在退出的过程中，处于TASK_DEAD状态，如果它的父进程没有收到SIGCHLD信号，故未调用wait（如wait4、waitid）处理函数等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，它就一直保持EXIT_ZOMBIE状态。只要父进程不退出，这个EXIT_ZOMBIE状态的子进程就一直存在，这也就是所谓的"僵尸"进程。
6. X(TASK_DEAD - EXIT_DEAD，退出状态)，进程即将被销毁。EXIT_DEAD状态是非常短暂的，几乎不可能通过ps命令捕捉到。

而PS对应上的状态码大致如下：

状态	定义
R	Running.运行中
S	Interruptible Sleep.等待调用
D	Uninterruptible Sleep.等待磁盘IO
T	Stoped.暂停或者跟踪状态
X	Dead.即将被撤销
Z	Zombie.进程已经结束，仅映像名留存，所谓的僵尸进程
W	Paging.内存交换
N	优先级低的进程
<	优先级高的进程
s	进程的领导者
L	锁定状态
l	多线程状态
+	前台进程

而我们最常见的三种状态就是R，S，D。ps命令支持三种使用的语法格式：

• UNIX 风格，选项可以组合在一起，并且选项前必须有“-”连字符；
• BSD 风格，选项可以组合在一起，但是选项前不能有“-”连字符；
• GNU 风格的选项，选项前有两个“-”连字符；

接下来我们来看一下PS命令常用的参数：

ps -a  显示所有终端下执行的进程，包含其他用户的进程
ps -A  显示所有进程
ps -e  和-A功能一样
ps -H  显示树状结构，表示程序间的相互关系
ps -f  全格式显示进程

ps a   显示当前终端下执行的进程
ps c   显示进程的真实名称
ps e   列出程序所使用的环境变量
ps f   用ASCII字符显示树状结构，表达程序间的相互关系
ps x   显示所有进程，无论是否运行在终端上
ps u   显示用户相关的进程或者与用户相关的属性
ps r   只显示正在运行的进程

这里，我们只简单列出了几个常用的命令，由于ps作为一个最古老的展示线程相关的命令，所拥有的参数特别多，并且加不加-也有很大的区别，所以接下来我们结合工作中常用的命令来学习它的参数。而我们也可以通过man ps来学习ps所有的命令：

1. 不加参数执行ps命令：展示当前终端中运行的进程情况，很少使用。

[mrzhang@192 ~]$ ps
  PID TTY          TIME CMD
 2648 pts/0    00:00:01 bash
 8669 pts/0    00:00:00 ps

默认展示了4列信息：

• PID: 运行着的命令(CMD)的进程编号
• TTY: 命令所运行的位置（终端）
• TIME: 运行着的该命令所占用的CPU处理时间
• CMD: 该进程所运行的命令

2. 显示所有当前的进程：使用 -a 参数，-a 代表 all。同时加上x参数会显示没有控制终端的进程，x参数表示显示所有进程，无论是否运行在终端上。

[mrzhang@192 ~]$ ps -ax

该命令返回的结果会很长，为了方便查看，我们可以结合less命令和管道来使用：

[mrzhang@192 ~]$ ps -ax | less

3. 根据用户过滤进程：在需要查看特定用户进程的情况下，我们可以使用 -u 参数。比如我们要查询某个用户下的进程：

[mrzhang@192 ~]$ ps -u zhang

4. 通过CPU和内存使用来过滤进程：也许你想看下当前时间点那个进程占用的资源最多，这种情况下，我们可以通过使用-aux命令来显示全面的信息：

[mrzhang@192 ~]$ ps -aux | less

默认的结果是没有排序的，这时候可以通过--sort参数来排序：

[mrzhang@192 ~]$ ps -aux --sort -%cpu | less

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
mrzhang   2011  3.6  3.1 2368492 121944 ?      Sl   21:01   0:12 /usr/bin/gnome-shell
mrzhang   2572  3.2  5.5 2146148 211300 ?      Sl   21:02   0:09 /usr/lib64/firefox/firefox
root      1519  1.2  1.1 286208 45584 tty1     Ssl+ 21:01   0:04 /usr/bin/X :0 -background none -noreset -audit 4 

看一下返回的几列信息：

• 1. USER，用户名称；
• 2. PID，进程号；
• 3. %CPU，该进程所占用CPU百分比；
• 4. %MEM，该进程所占用内存百分比；
• 5. VSZ，进程所占用的虚拟内存大小；
• 6. RSS，进程所占用的实际内存大小；
• 7. TTY，该进程运行在哪个终端上面，若与终端无关，则显示 ?；
• 8. STAT，进程状态；
• 9. START，进程启动时间；
• 10. TIME，进程实际占用CPU的时间；
• 11. COMMAND，该进程对应的执行程序；

  ps命令的排序格式是：--sort=[+|-] key，key表示某一列的名称，+表示升序排序，而-表示降序排序，比如按CPU降序排列：ps aux --sort=-%cpu，按照内存来进行降序排序：$ ps -aux --sort -%mem | less，我们还可以借助管道只显示前5条记录结果，也就是内存占有率最高的前5个进程：

[mrzhang@192 ~]$ ps -aux --sort %mem | head -n 5

而ps排序的方式还有另一种：ps+sort，通过设置sort的参数来进行排序，例如：

[mrzhang@192 ~]$ ps -eo rss,args |  sort -k 1 -r -n | less

该方式的一些参数如下：

-f  忽略大小写的差异，例如 A 与 a 视为编码相同；
-b  忽略最前面的空格符部分；
-M  以月份的名字来排序，例如 JAN, DEC 等等的排序方法；
-n  使用『纯数字』进行排序(默认是以文字型态来排序的)；
-r  反向排序；
-u  就是 uniq ，相同的数据中，仅出现一行代表；
-t  分隔符，默认是用 [tab] 键来分隔；
-k  以那个区间 (field) 来进行排序的意思

这种方式就不多说了，感兴趣的可以参考：https://blog.csdn.net/lmy4710/article/details/8680763

5. 根据进程名和PID来过滤，通过使用-C参数，后面跟上进程名，比如像显示一个名称是getty的进程的信息，可以使用：

[mrzhang@192 ~]$ ps -C bash
  PID TTY          TIME CMD
 2686 pts/0    00:00:00 bash

6. 根据进程查看线程，如果我们像知道特定线程的进程，可以使用-L参数，后面加上对应的进程的PID：

[mrzhang@192 ~]$ ps -L 2011
  PID   LWP TTY      STAT   TIME COMMAND
 2011  2011 ?        Sl     0:25 /usr/bin/gnome-shell
 2011  2012 ?        Sl     0:00 /usr/bin/gnome-shell
 2011  2014 ?        Sl     0:00 /usr/bin/gnome-shell
 2011  2015 ?        Sl     0:00 /usr/bin/gnome-shell
 2011  2028 ?        Sl     0:00 /usr/bin/gnome-shell
 2011  2029 ?        Sl     0:00 /usr/bin/gnome-shell

7. 树形显示进程，可以通过参数f来实现：ps -axf，也可以使用pstree命令；

[mrzhang@192 ~]$ ps -axf 
 1773 ?        Sl     0:00  \_ gdm-session-worker [pam/gdm-password]
 1791 ?        Ssl    0:00      \_ /usr/libexec/gnome-session-binary --session g
 1965 ?        Ss     0:00          \_ /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l /bi
 2011 ?        Sl     0:29          \_ /usr/bin/gnome-shell
 2031 ?        Sl     0:00          |   \_ ibus-daemon --xim --panel disable
 2036 ?        Sl     0:00          |       \_ /usr/libexec/ibus-dconf
 2267 ?        Sl     0:00          |       \_ /usr/libexec/ibus-engine-simple
 2162 ?        Sl     0:03          \_ /usr/libexec/gnome-settings-daemon

8. 查看登入服务器的其他用户信息，可以使用：$ ps -eo pid,user,args，-e表示显示所有进程信息，o用于参数控制输出，pid,user,args是相应的用户的展示信息。

9. 使用ps命令来实时监控进程的状态，一般情况下ps命令的结果是静态的，也就是命令执行时的状态，不过我们可以通过watch命令和ps命令一起来实现。比如我们想通过CPU或者内存的使用率来筛选前10条进程，并且每1秒刷新一次：

[mrzhang@192 ~]$ watch -n 1 'ps -aux --sort -%mem | head 10'
Every 1.0s: ps -aux --sort -%mem | head -n 10
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
mrzhang   2011  3.6  3.1 2368492 121944 ?      Sl   21:01   0:12 /usr/bin/gnome-shell
mrzhang   2572  3.2  5.5 2146148 211300 ?      Sl   21:02   0:09 /usr/lib64/firefox/firefox
root      1519  1.2  1.1 286208 45584 tty1     Ssl+ 21:01   0:04 /usr/bin/X :0 -background none -noreset -audit 4 
...省略

这里，我们可以充分利用ps命令的一些参数，实现自定义显示我们所需要的一些字段等，比如我们只想查看某一个用户的信息：

[mrzhang@192 ~]$ watch -n 1 'ps  -U mrzhang u --sort -%mem | head 10'
Every 1.0s: ps  -U mrzhang u --sort -%mem | head -n 10
...

10. 我们还可以配合grep查找命令来进行查找一些特定的线程，比如我们要根据我们的服务名来查找对应的进程：

[mrzhang@192 ~]$ ps -aux | grep 服务名

11. 把进程显示出来，并打印到相应文件中：

[mrzhang@192 ~]$ ps -aux > ps001.txt

备注

  ps的命令十分强大，参数也十分多，这里我们只了解了一些常用的操作所涉及到的命令，其实还有许多命令，我们可以通过man ps来了解并学习。

本文参考自：10个重要的Linux ps命令实战