Linux小课堂: 深入解析 top、htop、glances 及进程终止机制

动态进程监控工具：top 命令详解

在 Linux 系统中，进程是资源调度的基本单位，掌握其运行状态对于系统性能调优至关重要。虽然上一节介绍了 ps 命令用于获取某一时刻的进程快照，但其本质是静态输出，无法反映系统的实时变化

为实现对进程活动的持续观察，必须使用动态监控工具 —— top。执行：

top

即可进入一个实时刷新、交互式界面的进程监控视图。该命令每 3 秒自动更新一次，默认按 CPU 使用率（%CPU）从高到低排序，确保最消耗资源的进程始终位于列表顶端。

1 ) top 输出结构解析

top 的输出分为多个逻辑区域，每一部分均提供关键系统信息：

• 第一行：系统概览

  • 显示当前时间、系统已运行时长（uptime）、用户登录数量及系统负载（load average）。例如：

    top - 17:21:26 up 31 min,  2 users,  load average: 0.15, 0.10, 0.05
    

    此处负载值分别代表过去 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均任务数。

• 第二行：任务统计

  • 统计总任务数（Tasks）、运行中（running）、休眠中（sleeping）、停止（stopped）和僵死进程（zombie）的数量

    Tasks: 212 total,   3 running, 209 sleeping,   0 stopped,   1 zombie
    

  • 其中，“zombie”即僵死进程，表示已终止但未被父进程回收的进程，长期存在可能引发资源泄漏

• 第三至第四行：CPU 与内存使用情况

  %Cpu(s):  2.0 us,  1.5 sy,  0.0 ni, 96.2 id,  0.3 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st 
  MiB Mem :   8000.0 total,   2000.0 free,   4500.0 used,   1500.0 buff/cache
  MiB Swap:   2048.0 total,   2048.0 free,      0.0 used.   3000.0 avail Mem 
  

  • CPU 使用分布：包括用户态（us）、系统态（sy）、空闲（id）、等待 I/O（wa）等百分比。
  • 物理内存（Mem）与交换分区（Swap）：以 KB 或 MB 为单位显示总量、已用、空闲及缓存使用量。

• 第五行起：进程列表主体

  • 每行对应一个进程，主要字段包括：
    • PID：进程标识符（Process ID）
    • USER：启动该进程的用户
    • %CPU：当前 CPU 占用率
    • %MEM：内存占用百分比
    • VSZ / RSS：虚拟内存大小 / 实际常驻内存
    • TTY：关联终端设备
    • STAT：进程状态（R=运行, S=睡眠, Z=僵尸等）
    • START / TIME+：启动时间与累计 CPU 时间
    • COMMAND：启动命令名

注意：top 不会显示所有进程，仅呈现适合终端页面容量的部分结果，可通过滚动或交互操作查看更多。

top 的交互式控制功能

top 是高度可交互的，支持多种键盘快捷键进行动态调整：

快捷键	功能说明
q	退出 top 界面
h	显示帮助文档，列出所有可用命令
b	高亮显示当前选中的进程（可重复按下切换）
f / F	添加或删除显示列（如增加 PPID、NI 等高级字段）
o / O	调整列的显示顺序
u	按用户名过滤进程（输入用户名后仅显示其所属进程）
k	发送信号终止指定 PID 的进程（默认发送 SIGTERM）
s	修改刷新间隔时间（单位：秒），提升响应频率或降低开销
< / >	调整排序依据字段（左移/右移列）
Shift + F	设置排序字段（Sort field selection）

示例：

• 若系统响应迟缓，可立即运行 top 查看前几项高 CPU 占用进程，并通过 k → 输入 PID → 回车 结束异常进程
• 若怀疑系统响应缓慢，可通过 top 查看 %CPU 或 %MEM 最高进程，结合 k 输入其 PID 主动终止异常进程
• top 实际读取 /proc 文件系统中的虚拟文件获取进程数据，如 /proc/<pid>/stat、/proc/meminfo 等，具备极低开销和高精度特性

此外，通过 f 可添加更多维度信息列（如 IO-wait、nice 值等），增强诊断能力

增强型监控工具：glances 与 htop

尽管 top 功能强大，现代运维更倾向于使用功能更全、可视化更强的替代工具

1 ) 安装并使用 glances

glances 是基于 Python 的跨平台系统监控工具，集成度高，提供网络、磁盘 I/O、传感器等多项指标。

安装步骤（以 CentOS/RHEL 为例）：

安装 EPEL 扩展源（含 glances 依赖）
sudo yum install -y epel-release安装 Python 开发包（必要组件）
sudo yum install -y python3-pip python3-devel 使用 pip 安装 glances
sudo pip3 install glances[all]

注：[all] 表示安装所有插件模块（如 Web UI、MQTT 支持等）

若需支持 Web 模式，额外安装 $ sudo pip3 install 'glances[web]'

启动与特性展示：

glances

界面包含以下核心模块：

• 主机名与公网 IP 地址
• Uptime：运行时间
• CPU 使用率曲线图（区分用户/系统/等待）
• 内存与 Swap 使用详情
• Load Average 负载均值（1/5/15分钟）
• Network Interfaces：各网卡收发速率
• Disk I/O：读写吞吐量 性能统计
• Process Count & Top Processes
• Sensors Temperature（如有硬件支持）
• 文件系统挂载点使用率
• 当前任务数与活跃进程数

支持 Web 模式运行（远程访问）：

glances -w  # 启动 Web Server，默认端口 61208

浏览器访问：http://<server_ip>:61208

退出方式仍为按 q 键

2 ) 安装并使用 htop

htop 是 top 的现代化增强版本，具备彩色界面、鼠标支持、树状视图等功能。

安装方式：

CentOS/RHEL
sudo yum install -y htopUbuntu/Debian
sudo apt-get install -y htop 

启动命令：

htop 

核心快捷键（底部菜单提示）：

键位	功能描述
F1	Help 帮助文档
F2	Setup 设置界面（可自定义颜色、显示项）
F3	Search 搜索进程
F4	Filter 过滤显示特定名称的进程
F5	Tree 以父子关系树状展开进程
F6	Sort By 排序列选择（支持按 MEM、TIME+、PID 等排序）
F9	Kill 向选定进程发送信号（推荐使用此方式而非手动 kill）
F10	Quit 退出 htop
q	同 F10，退出程序

颜色编码：不同状态进程以颜色区分（绿色=运行，蓝色=休眠，红色=高优先级）
示例：按下 F5 可清晰查看某服务启动的多个子进程层级结构；使用 F6 切换至按内存排序，迅速发现内存泄漏进程
提示：相比 top，htop 更直观且支持垂直/水平滚动查看全部进程，无需翻页

进程终止机制：kill、killall 与强制手段

当发现异常进程占用过多资源时，需及时终止
Linux 提供多层级控制策略

1 ) kill 命令：精准终止单个进程

语法格式：

kill [signal] <PID>

• <PID>：目标进程的唯一编号，可通过 ps aux | grep <name> 或 top 获取。
• [signal]：可选参数，默认为 SIGTERM（信号 15），表示“友好请求退出”。
• 常用信号：
  • SIGTERM（15）：优雅终止，允许进程清理资源后再退出（默认）
  • SIGKILL（9）：强制终止，立即杀死进程，不可被捕获或忽略

示例：

kill 8461         # 向 PID 8461 发送 SIGTERM
kill -9 7291      # 强制杀死 PID 7291（使用 SIGKILL）

SIGKILL（-9）不可被捕获或忽略，适用于无响应进程，但可能导致数据丢失，请慎用。

若进程由 root 启动而当前为普通用户，则需提权：

sudo kill -9 15529

同时结束多个进程：

kill 8461 8561 1706

获取 PID 方法：

ps aux | grep find        # 查找 find 相关进程 
top                       # 观察动态 PID 分布
pgrep find                # 直接获取 find 进程 PID 列表

权限说明：普通用户只能终止自身拥有的进程；终止 root 进程需使用 sudo 提权

sudo kill 15529

2 ) killall 命令：批量终止同名进程

相比 kill 需要手动查找 PID，killall 支持直接通过程序名称终止所有匹配进程
当同一程序启动多个实例（如多个 find 查找任务），逐个 kill 效率低下。此时应使用：

语法：

killall [options] <process_name>

假设用户 oscar 在多个终端中并发运行 find 命令查找文件：

find /home/oscar -name "*.log"

此时可用以下命令一键清除所有 find 进程：

killall find

亦可指定信号：

killall -9 find    # 强制终止所有 find 进程

结合权限控制：

查看 oscar 用户运行的所有 find 进程
ps -u oscar | grep find 批量终止（无需逐个获取 PID）
killall -u oscar find

重要提示：killall 行为受系统实现影响，在某些 Unix 系统上含义不同，建议在脚本中谨慎使用
技术细节：killall 实际上匹配的是 进程名（comm 字段），而非完整命令路径。因此建议配合 ps 验证

3 ）Ctrl+C：中断前台终端进程

组合键 Ctrl+C 向当前终端中运行的前台进程发送 SIGINT（Signal Interrupt） 信号，默认行为是终止程序
注意：此操作仅作用于终端关联的前台进程组，无法影响后台守护进程或其它会话中的进程

// 示例：Node.js 服务器监听时可通过 Ctrl+C 终止
import { NestFactory } from '@nestjs/core';
import { AppModule } from './app.module';async function bootstrap() {const app = await NestFactory.create(AppModule);await app.listen(3000);
}
bootstrap().catch(err => {console.error('Server failed to start:', err);
});

终端运行上述 NestJS 应用后，按 Ctrl+C 将触发退出流程

系统级操作：关机与重启命令详解

完成进程管理后，进一步学习如何安全地关闭或重启整个系统。

1 ) shutdown：最安全的关机方式

shutdown 是底层统一调用接口，halt、reboot、poweroff 均可能最终调用它
该命令允许设定延迟、广播通知、取消操作，是生产环境首选

sudo shutdown        # 默认 1 分钟后关机
sudo shutdown now    # 立即关机
sudo shutdown +5     # 5 分钟后关机 
sudo shutdown 23:30  # 指定时间关机
sudo shutdown -r +10 # 10 分钟后重启 

取消已计划的关机：

sudo shutdown -c

底层原理：halt、reboot、poweroff 均由 shutdown 调用，确保优雅停机流程（同步文件系统、通知服务等）

基本语法：

shutdown [OPTIONS] [TIME] [MESSAGE]

常见用法：

立即关机
sudo shutdown now10 分钟后重启 
sudo shutdown -r +10 "System will reboot for maintenance."取消已计划的关机
sudo shutdown -c

参数说明：

• -r：重启
• -h：停机（halt）
• -c：取消待执行的 shutdown 任务
• now 或 +0：立即执行
• "message"：广播通知所有登录用户

查阅手册：

man shutdown

可进一步探索定时关机、单用户模式切换等功能

2 ) reboot 与 poweroff：直接控制系统电源

sudo reboot            # 重启系统
sudo poweroff          # 关闭系统

注意权限差异：

• reboot 和 halt 通常需要 root 权限
  • reboot 同样支持普通用户调用（依赖权限策略），触发完整重启流程
• poweroff 在多数发行版中允许普通用户执行（受限于 polkit 规则）

3 ) 组合键 Ctrl+C：中断前台终端进程

这是最常用的即时中断方式，作用于当前终端正在执行的前台进程

top                  # 运行中...
按下 Ctrl+C
输出：^C 
top 进程被 SIGINT 信号终止 

区别理解：

• Ctrl+C → 发送 SIGINT，仅影响终端前台进程
• kill → 发送指定信号，可作用于任意后台进程
• 图形界面中 Ctrl+C/V 为复制粘贴；终端中需使用 Ctrl+Shift+C/V

NestJS 中模拟进程监控逻辑（TypeScript）

1 ）方案1

虽然 Node.js 应用本身不直接管理 OS 进程，但在开发系统监控类服务时，可通过调用 shell 命令实现集成
示例：使用 NestJS 创建一个 /system/processes 接口返回 top 数据

// src/system/system.service.ts 
import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { exec } from 'child_process';
import { promisify } from 'util';const execAsync = promisify(exec);@Injectable()
export class SystemService {async getTopProcesses(): Promise<string> {try {const { stdout } = await execAsync('top -b -n 1 | head -20');return stdout;} catch (error) {throw new Error(`Failed to retrieve top processes: ${error.message}`);}}async killProcess(pid: number): Promise<string> {try {await execAsync(`kill ${pid}`);return `Process ${pid} sent SIGTERM signal.`;} catch (error) {try {await execAsync(`sudo kill ${pid}`); // fallback with sudoreturn `Process ${pid} killed with sudo.`;} catch (sudoError) {throw new Error(`Cannot kill process ${pid}: ${sudoError.message}`);}}}async forceKillProcess(pid: number): Promise<string> {try {await execAsync(`kill -9 ${pid}`);return `Process ${pid} was force-killed with SIGKILL.`;} catch (error) {throw new Error(`Force kill failed for PID ${pid}: ${error.message}`);}}async getSystemUptime(): Promise<string> {const { stdout } = await execAsync('uptime');return stdout.trim();}
}

// src/system/system.controller.ts
import { Controller, Get, Param, Post } from '@nestjs/common';
import { SystemService } from './system.service';@Controller('system')
export class SystemController {constructor(private readonly systemService: SystemService) {}@Get('processes')async getProcesses() {const processes = await this.systemService.getTopProcesses();return {  @Get('uptime')async getUptime() {const uptime = await this.systemService.getSystemUptime();return { uptime };}@Post('kill/:pid')async kill(@Param('pid') pid: string) {const result = await this.systemService.killProcess(+pid);return { message: result };}@Post('force-kill/:pid')async forceKill(@Param('pid') pid: string) {const result = await this.systemService.forceKillProcess(+pid);return { message: result };}
}

// src/app.module.ts
import { Module } from '@nestjs/common';
import { SystemController } from './system/system.controller';
import { SystemService } from './system/system.service';@Module({controllers: [SystemController],providers: [SystemService],
})
export class AppModule {}

使用说明：

• GET /system/processes 返回前 20 行 top 输出
• POST /system/kill/:pid 尝试正常终止进程
• POST /system/force-kill/:pid 强制终止
• 需配置 sudo 权限免密码或使用 systemd service 提权运行应用

2 ) 方案2

基于 NestJS 的简易进程监控 API，利用 Node.js 子进程调用系统命令，返回格式化数据

// src/process/process.service.ts
import { Injectable } from '@nestjs/common';
import { exec } from 'child_process';
import { promisify } from 'util';const asyncExec = promisify(exec);interface ProcessInfo {pid: string;user: string;cpu: string;mem: string;command: string;
}interface SystemStatus {uptime: string;loadAverage: string[];processes: ProcessInfo[];memory: { total: string; used: string; free: string };
}@Injectable()
export class ProcessService {async getTopProcesses(): Promise<SystemStatus> {try {// 获取 top 命令输出（仅前10行）const { stdout } = await asyncExec('top -b -n 1 | head -20');const lines = stdout.trim().split('\n');const status: Partial<SystemStatus> = {};// 解析 uptime 与 loadconst loadMatch = lines[0].match(/up\s+(.+?),\s+load average:\s+(.+)/);if (loadMatch) {status.uptime = loadMatch[1];status.loadAverage = loadMatch[2].split(', ').map(l => l.trim());}// 解析内存const memLine = lines.find(l => l.includes('MiB Mem'));if (memLine) {const memData = Array.from(memLine.matchAll(/\d+\.\d+/g)).map(m => m[0]);if (memData.length >= 3) {status.memory = {total: `${memData[0]} MiB`,used: `${memData[1]} MiB`,free: `${memData[2]} MiB`,};}}// 解析进程列表（跳过头部）const processLines = lines.slice(6, 16);status.processes = processLines.map(line => {const parts = line.trim().split(/\s+/);return {pid: parts[0],user: parts[1],cpu: parts[8],mem: parts[9],command: parts.slice(11).join(' ') || parts[10],} as ProcessInfo;});return status as SystemStatus;} catch (error) {throw new Error(`Failed to retrieve process    }}async killProcess(pid: string): Promise<{ success: boolean; message: string }> {try {await asyncExec(`kill ${pid}`);return { success: true, message: `Process ${pid} terminated.` };} catch (error) {return { success: false, message: `Failed to kill ${pid}: ${error.message}` };}}async shutdownSystem(): Promise<{ success: boolean; message: string }> {try {await asyncExec('sudo shutdown now');return { success: true, message: 'System shutting down...' };} catch (error) {return { success: false, message: `Shutdown failed: ${error.message}` };}}
}

// src/process/process.controller.ts
import { Controller, Get, Param, Post } from '@nestjs/common';
import { ProcessService } from './process.service';@Controller('system')
export class ProcessController {constructor(private readonly processService: ProcessService) {}@Get('status')async getStatus() {return this.processService.getTopProcesses();}@Post('kill/:pid')async kill(@Param('pid') pid: string) {return this.processService.killProcess(pid);}@Post('shutdown')async shutdown() {return this.processService.shutdownSystem();}
}

部署建议：生产环境需配置权限策略（如 sudoers 免密）、HTTPS 加密通信及身份认证中间件

3 ) 方案3

NestJS 中模拟系统事件监听（非实际关机，仅为示意）：

import { Injectable, OnApplicationShutdown } from '@nestjs/common';@Injectable()
export class SystemMonitorService implements OnApplicationShutdown {onApplicationShutdown(signal?: string) {console.log(`Received shutdown signal: ${signal}`);// 清理数据库连接、关闭日志流、保存缓存等this.cleanupResources();}private cleanupResources() {console.log('Cleaning up resources before exit...');// 模拟资源释放}
}

此类机制可用于优雅关闭微服务实例，避免数据丢失

总结与重点提炼

类别	工具/命令	特性与用途
静态进程查看	ps	获取某一时刻的进程快照，适合脚本分析
动态监控	top	实时刷新、交互式、默认按 CPU 排序
高级监控	htop	彩色界面、支持鼠标、树状结构、易用性强
综合仪表盘	glances	多维度监控（网络、I/O、温度）、支持 Web 访问
终止单进程	kill <PID>	精准控制，支持信号定制（如 -9）
批量终止	killall <name>	终止所有同名进程，提高效率
中断前台任务	Ctrl+C	终止当前终端运行的程序（发送 SIGINT）
系统关机	shutdown	最安全方式，支持定时、广播、取消
立即关机	poweroff	普通用户也可执行，快速断电
重启系统	reboot	需 root 权限，触发完整重启流程

重点强调

• top 是动态且交互式的进程监控工具，优于 ps 的静态特性
• Ctrl+C 仅适用于终端前台进程，不能终止后台或系统级服务
• kill 命令需配合 PID 使用，而 killall 则基于程序名批量操作
• 强制终止应慎用 -9 信号，优先尝试 SIGTERM 实现优雅关闭
• shutdown 是最推荐的关机方式，支持延迟与消息通知，保障多用户环境安全
• htop 和 glances 提供更佳可视化体验，建议作为生产环境标准监控组件部署
• 所有命令均基于 /proc 与信号机制，理解底层有助于深入调优

核心思想：

• 监控先行：优先使用 htop 或 glances 全面掌握系统状态
• 安全终止：优先尝试 SIGTERM，无效再使用 SIGKILL
• 权限管理：敏感操作（如 kill root 进程）需合理配置 sudo 策略
• 自动化集成：可通过 NestJS 等框架构建可视化系统健康检测平台

最终提醒：任何强制终止（如 kill -9）都应作为最后手段，优先尝试 SIGTERM 保障数据一致性。系统操作务必谨慎，避免误操作导致服务中断