linux进程家族树怎么画

pstree

pstree显示正在运行的进程的树形结构，树以PID为根；如果省略了pid则以init为根。如果指定了用户名，则显示根植于该用户拥有的进程的所有进程树。如果pstree被调用为pstree.x11，那么它将提示行尾的用户按RETURE，并且在这种情况发生之前不会返回。这对于在x终端中运行pstree非常有用。

pstree通过将相同的分支放在方括号中并以重复计数作为前缀，在视觉上合并它们。例如：

init-+-getty

|-getty

|-getty

‘-getty

变成下面的样子

init---4*[getty]

进程的子线程在父进程下找到，并以大括号显示进程名，例如：

icecast2---13*[{icecast2}]

此命令的适用范围：RedHat、RHEL、Ubuntu、CentOS、SUSE、openSUSE、Fedora。

1、语法

pstree [选项]

2、选项列表

选项

说明

-a

显示每个进程的完整指令，包括路径、参数

-A

使用ascii码显示树形

-c

关闭精简表示法

-G

使用VT 100线条绘制字符

-h

高亮显示正在执行的程序

-H

类似“-h”，但是突出显示指定的进程。与-h不同，如果高亮显示不可用，pstree在使用-H时会失败。

-l

长格式显示

-n

以进程号排序，默认以名字排序

-p

显示pid

-u

显示用户

-U

以utf-8显示字符

-V

显示命令版本信息

-Z

每个SELinux的上下文

3、实例

1)显示完成的树形结构

[root@localhost ~]# pstree -a

init

├─NetworkManager --pid-file=/var/run/NetworkManager/NetworkManager.pid

│ ├─dhclient -d -4 -sf /usr/libexec/nm-dhcp-client.action -pf /var/run/dhclient-eth0.pid ...

│ └─{NetworkManager}

├─VBoxClient --clipboard

│ └─VBoxClient --clipboard

2)显示进程号

[root@localhost ~]# pstree -p

init(1)─┬─NetworkManager(6362)─┬─dhclient(6377)

│ └─{NetworkManager}(6379)

├─VBoxClient(7869)───VBoxClient(7870)───{VBoxClient}(7872)

├─VBoxClient(7882)───VBoxClient(7883)

├─VBoxClient(7890)───VBoxClient(7891)───{VBoxClient}(7894)

├─VBoxClient(7898)───VBoxClient(7899)─┬─{VBoxClient}(7901)

│└─{VBoxClient}(7903)

├─VBoxClient(7306)───VBoxClient(7308)

├─VBoxClient(7312)───VBoxClient(7314)───{VBoxClient}(7317)

├─VBoxClient(7318)───VBoxClient(7320)─┬─{VBoxClient}(7323)

│└─{VBoxClient}(7325)

上回书说到 Linux进程的由来 和 Linux进程的创建 ，其实在同一时刻只能支持有限个进程或线程同时运行(这取决于CPU核数量，基本上一个进程对应一个CPU)，在一个运行的 *** 作系统上可能运行着很多进程，如果运行的进程占据CPU的时间很长，就有可能导致其他进程饿死。为了解决这种问题， *** 作系统引入了 进程调度器 来进行进程的切换，轮流让各个进程使用CPU资源。

1）rq： 进程的运行队列( runqueue)， 每个CPU对应一个 ，包含自旋锁(spinlock)、进程数量、用于公平调度的CFS信息结构、当前运行的进程描述符等。实际的进程队列用红黑树来维护(通过CFS信息结构来访问)。

2）cfs_rq： cfs调度的进程运行队列信息 ，包含红黑树的根结点、正在运行的进程指针、用于负载均衡的叶子队列等。

3）sched_entity： 把需要调度的东西抽象成调度实体 ，调度实体可以是进程、进程组、用户等。这里包含负载权重值、对应红黑树结点、 虚拟运行时vruntime 等。

4）sched_class：把 调度策略(算法)抽象成调度类 ，包含一组通用的调度 *** 作接口。接口和实现是分离，可以根据调度接口去实现不同的调度算法，使一个Linux调度程序可以有多个不同的调度策略。

1） 关闭内核抢占 ，初始化部分变量。获取当前CPU的ID号，并赋值给局部变量CPU， 使rq指向CPU对应的运行队列 。 标识当前CPU发生任务切换 ，通知RCU更新状态，如果当前CPU处于rcu_read_lock状态，当前进程将会放入rnp->blkd_tasks阻塞队列，并呈现在rnp->gp_tasks链表中。 关闭本地中断 ，获取所要保护的运行队列的自旋锁， 为查找可运行进程做准备 。

2） 检查prev的状态，更新运行队列 。如果不是可运行状态，而且在内核态没被抢占，应该从运行队列中 删除prev进程 。如果是非阻塞挂起信号，而且状态为TASK_INTER-RUPTIBLE，就把该进程的状态设置为TASK_RUNNING，并将它 插入到运行队列 。

3）task_on_rq_queued(prev) 将pre进程插入到运行队列的队尾。

4）pick_next_task 选取将要执行的next进程。

5）context_switch(rq, prev, next)进行 进程上下文切换 。

1) 该进程分配的CPU时间片用完。

2) 该进程主动放弃CPU(例如IO *** 作)。

3) 某一进程抢占CPU获得执行机会。

Linux并没有使用x86 CPU自带的任务切换机制，需要通过手工的方式实现了切换。

进程创建后在内核的数据结构为task_struct ， 该结构中有掩码属性cpus_allowed，4个核的CPU可以有4位掩码，如果CPU开启超线程，有一个8位掩码，进程可以运行在掩码位设置为1的CPU上。

Linux内核API提供了两个系统调用 ，让用户可以修改和查看当前的掩码：

1) sched_setaffinity()：用来修改位掩码。

2) sched_getaffinity()：用来查看当前的位掩码。

在下次task被唤醒时，select_task_rq_fair根据cpu_allowed里的掩码来确定将其置于哪个CPU的运行队列，一个进程在某一时刻只能存在于一个CPU的运行队列里。

在Nginx中，使用了CPU亲和度来完成某些场景的工作：

worker_processes      4

worker_cpu_affinity 0001001001001000

上面这个配置说明了4个工作进程中的每一个和一个CPU核挂钩。如果这个内容写入Nginx的配置文件中，然后Nginx启动或者重新加载配置的时候，若worker_process是4，就会启用4个worker，然后把worker_cpu_affinity后面的4个值当作4个cpu affinity mask，分别调用ngx_setaffinity，然后就把4个worker进程分别绑定到CPU0～3上。

worker_processes      2

worker_cpu_affinity 01011010

上面这个配置则说明了两个工作进程中的每一个和2个核挂钩。

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