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Linux查看进程详细信息的常用方法

P粉602998670
发布: 2025-09-06 11:02:02
原创
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答案:通过ps、top/htop查看进程状态,结合/proc文件系统、lsof和strace深入分析内存、文件、网络及系统调用。

linux查看进程详细信息的常用方法

在Linux系统里,想深入了解一个进程到底在干什么,光看个PID和CPU占用率可不够。我们通常会用到

ps
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命令的各种组合来抓取静态快照,
top
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htop
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进行实时监控,而当你真的需要挖掘更深层、更细致的信息时,直接探索
/proc
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文件系统,配合
lsof
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strace
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这类工具,才是深入分析的王道。它们能帮你揭示进程的内存使用、打开的文件、网络连接,甚至它正在进行的系统调用,让你对进程的“内心世界”一览无余。

解决方案

要查看Linux进程的详细信息,我们通常会组合使用几个核心工具,每个工具都有其擅长的领域。

首先,

ps
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命令是获取进程快照的基础。最常用的莫过于
ps aux
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ps -ef
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。前者以BSD风格显示所有用户的进程,包括没有控制终端的进程,输出会包含USER, PID, %CPU, %MEM, VSZ, RSS, TTY, STAT, START, TIME, COMMAND等。后者则是System V风格,输出字段略有不同,如UID, PID, PPID, C, STIME, TTY, TIME, CMD。如果你想看某个特定进程,比如知道PID是12345,可以直接
ps -p 12345 -o pid,ppid,user,cmd,%cpu,%mem,stat,start_time
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-o
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参数可以让你自定义输出字段,这在写脚本或者只关注特定信息时非常方便。

接着,对于实时监控,

top
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htop
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是不可或缺的。
top
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提供了系统资源使用的动态视图,包括CPU、内存、交换空间以及各个进程的实时数据。它能让你快速发现哪些进程是CPU或内存的消耗大户。而
htop
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则是一个增强版的
top
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,用户界面更友好,支持鼠标操作,可以更方便地排序、过滤、搜索进程,甚至直接杀死进程。对我个人来说,
htop
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的树状视图(F5)在理解进程父子关系时简直是神器,能让你一眼看出一个服务的所有子进程都在做什么。

但当你需要真正深入到进程的“内部”时,

/proc
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文件系统就是你的宝藏。Linux为每个运行的进程在
/proc
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目录下都创建了一个以其PID命名的子目录,比如
/proc/12345/
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。这个目录包含了大量关于该进程的详细信息。

  • cmdline
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    文件:进程启动时的完整命令行参数。
  • environ
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    文件:进程的环境变量
  • cwd
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    (current working directory):指向进程当前工作目录的符号链接。
  • exe
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    :指向进程可执行文件的符号链接。
  • fd/
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    目录:包含了进程所有打开的文件描述符,每个描述符都是一个指向实际文件或socket的符号链接。
  • io
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    文件:进程的I/O统计信息,如读写字节数。
  • maps
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    文件:进程的内存映射,包括代码段、数据段、堆、栈以及加载的共享库。
  • status
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    文件:包含了进程的各种状态信息,如内存使用(VmSize, VmRSS)、UID/GID、线程数等。
  • stat
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    文件:更底层的进程状态数据,常用于编程解析。

例如,要查看PID为12345的进程的环境变量,你可以

cat /proc/12345/environ | tr '\0' '\n'
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,因为环境变量是以null字符分隔的。查看它打开的文件描述符,则是
ls -l /proc/12345/fd
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。这些文件和目录提供了最原始、最细致的进程信息。

最后,

lsof
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(list open files)和
strace
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是两个非常强大的辅助工具。
lsof -p PID
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能列出指定进程打开的所有文件和网络连接,这对于诊断“文件句柄耗尽”或“端口被占用”问题非常有用。
strace -p PID
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则可以跟踪一个进程正在进行的系统调用,这对于调试进程为何挂起、崩溃或行为异常时,提供了近乎“透视”的能力。你会看到进程与内核交互的每一个细节,比如它在读写哪个文件、尝试连接哪个网络地址、等待哪个信号等等。

如何深入分析Linux进程的内存使用情况?

要深入分析Linux进程的内存使用,仅仅看

top
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ps
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里显示的
VSZ
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虚拟内存大小)和
RSS
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(常驻内存大小)是远远不够的,它们只是一个概览。我们真正需要的是更细致的分类和映射信息。

首先,

ps -p PID -o pid,rss,vsz,%mem
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可以提供一个基本的常驻内存和虚拟内存的视图。但更详细的信息存在于
/proc/<PID>/status
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/proc/<PID>/maps
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这两个文件中。

/proc/<PID>/status
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文件包含了进程的各种内存指标:

  • VmSize
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    :进程的总虚拟内存大小。
  • VmRSS
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    :进程的常驻内存大小(物理内存中实际占用的部分)。
  • VmData
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    :数据段的大小。
  • VmStk
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    :栈的大小。
  • VmExe
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    :可执行代码的大小。
  • VmLib
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    :加载的共享库的大小。
  • VmSwap
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    :交换空间中使用的大小。

通过

grep 'Vm' /proc/<PID>/status
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,你就能看到这些详细的内存分类。这对于理解进程的内存构成非常有帮助。

微信 WeLM
微信 WeLM

WeLM不是一个直接的对话机器人,而是一个补全用户输入信息的生成模型。

微信 WeLM 33
查看详情 微信 WeLM

更进一步,

/proc/<PID>/maps
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文件则列出了进程所有的内存映射。这个文件会显示每一块内存区域的起始地址、结束地址、权限(读/写/执行)、偏移量以及对应的文件(如果是文件映射)。 例如,你会看到类似这样的行:
7f0000000000-7f0000010000 r-xp 00000000 08:01 12345 /usr/lib/libc.so.6
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这表示
libc.so.6
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库的一部分被映射到了进程的虚拟地址空间,具有读和执行权限。通过分析这个文件,你可以知道进程加载了哪些库、堆和栈的位置在哪里、是否有匿名映射(通常是动态分配的内存),甚至可以发现一些异常的内存区域。

此外,

pmap -x PID
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命令可以提供一个更易读的内存映射概览,它会聚合
/proc/<PID>/maps
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的信息,并计算出每个映射区域的总大小,方便你快速识别哪些模块或区域占用了大量内存。对我来说,当怀疑内存泄漏或者想优化内存占用时,结合
status
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maps
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文件,再用
pmap
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做个汇总,基本就能把进程的内存布局摸个透彻了。

进程为什么会卡住或无响应?如何诊断?

进程卡住或无响应是Linux系统管理员和开发者经常遇到的问题。诊断这类问题需要一套系统的排查方法,因为原因可能多种多样,从CPU资源耗尽到I/O等待,再到死锁或系统调用阻塞。

首先,我会用

top
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htop
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快速查看进程的
stat
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(状态)字段。如果看到
D
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(uninterruptible sleep,不可中断睡眠),这通常意味着进程正在等待I/O操作完成,比如磁盘读写、网络请求或者与硬件设备的交互。这种状态下的进程是无法被
kill -9
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杀死的,因为它在内核态等待,必须等到I/O完成或设备响应。

如果

stat
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R
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(running)或
S
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(sleeping),但进程没有响应,我会检查它的CPU使用率。如果CPU使用率很高(接近100%),那可能是进程陷入了无限循环或者正在执行非常耗时的计算。如果CPU使用率很低甚至为0,那它很可能是在等待某个资源、锁,或者被某个系统调用阻塞了。

这时,

strace -p PID
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就成了我的杀手锏。通过跟踪进程的系统调用,你可以看到它在尝试做什么,以及它卡在了哪个系统调用上。

  • 如果看到大量的
    futex()
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    调用,可能意味着进程在等待某个互斥锁或条件变量,这暗示着多线程程序可能存在死锁或竞争条件。
  • 如果看到
    read()
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    write()
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    调用长时间没有返回,那可能是文件I/O慢,或者网络连接阻塞。
  • 如果看到
    select()
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    poll()
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    epoll_wait()
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    长时间等待,那说明进程在等待文件描述符上的事件(如网络数据到达)。

同时,

lsof -p PID
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可以帮助你检查进程打开了哪些文件或网络连接。一个进程如果卡在等待网络响应上,
lsof
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会显示它打开的socket连接状态,比如是
ESTABLISHED
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但没有数据传输,或者
SYN_SENT
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长时间未收到响应。如果它在等待一个文件锁,
lsof
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也可能会给出线索。

另外,如果系统整体I/O负载很高,

iostat
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命令可以帮助你判断是否是磁盘I/O瓶颈导致进程卡顿。
iostat -x 1
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会显示各个磁盘设备的I/O利用率、队列长度等信息。

综合来看,诊断一个卡住的进程,就像侦探破案。我通常的流程是:

top/htop
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看状态 ->
strace
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看系统调用 ->
lsof
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看资源占用 ->
iostat
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看系统I/O。一步步缩小范围,最终定位问题所在。

如何追踪进程打开的文件和网络连接?

追踪进程打开的文件和网络连接,是诊断资源泄露、端口占用、文件锁死以及网络通信问题时的关键步骤。在Linux中,主要有

lsof
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命令和
/proc
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文件系统两种方式来实现。

lsof
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(list open files)无疑是追踪进程打开文件和网络连接的瑞士军刀。它的功能非常强大且灵活。 要查看特定进程(例如PID为12345)打开的所有文件和网络连接,命令很简单:
lsof -p 12345
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输出会包含以下关键信息:

  • COMMAND
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    :进程的命令名。
  • PID
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    :进程ID。
  • USER
    登录后复制
    :进程所有者。
  • FD
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    :文件描述符。这可能是数字(如
    0
    登录后复制
    表示标准输入,
    1
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    表示标准输出,
    2
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    表示标准错误),也可以是
    cwd
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    (当前工作目录)、
    txt
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    (程序代码)、
    mem
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    (内存映射文件)、`
    数字
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    u
    (普通文件)或
    登录后复制
    数字
    w
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    (普通文件,可写)。
  • TYPE
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    :文件类型,如
    REG
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    (普通文件)、
    DIR
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    (目录)、
    CHR
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    (字符设备)、
    FIFO
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    (命名管道)、
    SOCK
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    (socket)等。
  • DEVICE
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    :设备号。
  • SIZE/OFF
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    :文件大小或文件偏移量。
  • NODE
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    :文件系统节点号。
  • NAME
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    :文件的完整路径或网络连接的详细信息。

如果只关注网络连接,可以加上

-i
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参数:
lsof -i -p 12345
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这会列出该进程所有的IPv4和IPv6网络连接,包括监听端口(
LISTEN
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)、已建立的连接(
ESTABLISHED
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)、等待连接(
TIME_WAIT
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)等状态。你还可以进一步过滤,比如
lsof -i :80
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可以找出所有占用80端口的进程。

除了

lsof
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/proc
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文件系统也提供了原始数据。每个进程的
/proc/<PID>/fd/
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目录包含了该进程所有打开的文件描述符。这些文件描述符实际上是指向实际文件或socket的符号链接。 通过
ls -l /proc/12345/fd
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,你可以看到每个文件描述符指向的具体资源。例如:
lrwx------ 1 user user 64 Jan 1 10:00 3 -> /var/log/myapp.log
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lrwx------ 1 user user 64 Jan 1 10:00 4 -> socket:[123456]
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这里,
3
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号文件描述符指向了一个日志文件,而
4
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号文件描述符指向了一个socket。对于socket,你可能需要结合
netstat -tulnp
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ss -tulnp
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命令来进一步查看
socket:[inode]
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对应的网络连接详情。

对我来说,

lsof
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通常是首选,因为它输出的信息更聚合、更易读。但如果遇到
lsof
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无法解析的特殊情况,或者需要编写脚本来自动化分析,那么直接操作
/proc/<PID>/fd
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目录,配合
/proc/<PID>/net/
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目录下的
tcp
登录后复制
udp
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等文件,就能获取到最底层、最细致的信息了。这种组合拳基本能解决所有关于进程文件和网络资源占用的问题。

以上就是Linux查看进程详细信息的常用方法的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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