[top命令]解决Linux讨论哪些操作系统理论的概念定义没意义-工程与理论的差异

whoway2026/1/9大约 6 分钟

[top命令]解决Linux讨论哪些操作系统理论的概念定义没意义-工程与理论的差异

在Linux中进程和线程的相同点远大于不同点！

学术设计的逻辑理论上：进程和线程分别要用进程控制块（PCB）和线程控制块（TCB）
工程实际上：在Linux中无论进程或线程都被抽象为了任务（task），在源代码中是用task_struct结构体来实现的！【所以请一定要记住！Linux中的进程和线程我们一律叫task】
工程验证一下！你看人家top命令显示的！Tasks而不是你想象的什么Process或者Thread单词

whoway@devos:~/webservice$ top
top - 23:28:07 up 14 days, 11:59,  2 users,  load average: 0.02, 0.04, 0.01
Tasks: 140 total,   1 running, 139 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.5 us,  0.5 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1613.1 total,    117.3 free,    690.6 used,    980.0 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.    922.5 avail Mem

在Linux新的源码中，其实task_struct结构体里面有2个id，一个叫pid，一个叫tgid
其实设计得挺有歧义的，但是其实也是类似大型公司：能复用原始的设计就复用一点吧
在Linux中设计这2个pid是为了支持：轻量级进程（也就是为了学术界所谓的线程）
其实Linux最原始版本只设计了1个pid也就是process id的简写

请记住现在Linux源码中pid和tgid的使用场景！

pid还是沿用最原始Linux的设计，反正每个task都要给个pid呗；这时候可能读者就会问，那咋支持什么轻量级的进程啊，那每个task都给个pid还轻量啥轻量，不都是很重的task吗？
- 其实不然，linux的轻量级进程的轻量实现是通过设置各种标记：看你是不是要和父task共享某些东西？还是自己copy一份分家？还是咋的，反正工程实现就是很灵活，没那么死板；比如接下来要讲解的tgpid其实也算是一个小的实现点
tgpid：因为学术界设计的逻辑理论，我如果1个逻辑进程创建了多个逻辑线程，那总要告诉我所属吧，所以linux设计了tgpid：表示自己这个pid具体所属的进程ID是哪个
- 典型的，linux的系统调用getgpid返回的就是tgpid【这种语义确实很奇怪哈！反正就是为了工程上的兼容】
  - 因为最原始，只有pid，getgpid的语义就是：获取进程id
  - 现在要支持逻辑线程，而针对1个线程支持所谓的获取进程id，这可不是被迫直接给返回个tgpid吧，根本不敢返回所谓的pid啊，待会人家Linux项目的前向兼容性全挂了！

top命令显示的疑问，关于Tasks、Threads、PID

那我在linux下执行1个top命令：
1、最左上方的Tasks是linux线程还是进程数目呢？
答案：进程数目

top - 10:30:00 up 1 day,  2:30,  1 user,  load average: 0.15, 0.10, 0.05
Tasks: 250 total,   1 running, 249 sleeping,   0 stopped,   0 zombie

这里的 Tasks: 250 total 实际上是：进程（Processes）的数量，不是线程数量！

只有当你top进入后，使用shift+h进入线程模式，你就会发现Tasks变了，成为Threads了【是的，这也展示了。。。历史上linux最开始只有进程，没有线程，所以top命令打的补丁是这样的！为的就是怕升级后，人家有些监控使用的top默认模型的Tasks，如果你把定义改了，人家系统就崩了！前向兼容！】

top - 15:43:47 up 15 days,  4:15,  3 users,  load average: 0.00, 0.02, 0.00
Threads: 344 total,   2 running, 342 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.5 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 98.4 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1613.1 total,    177.3 free,    692.1 used,    918.5 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.    921.0 avail Mem

2、top命令左边那一列PID到底是指的：pid还是tgpid呢？或者说top能显示tgpid吗？
答案：要看top命令的处于的模式！

聪明的你，从linux每次源码变更，基本上都要前向兼容，肯定猜到了！

默认模式（进程视图）：

top - 15:47:22 up 15 days,  4:19,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.00
Tasks: 137 total,   1 running, 136 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.6 us,  0.8 sy,  0.0 ni, 98.5 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1613.1 total,    179.0 free,    690.3 used,    918.7 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.    922.8 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
  21756 pcp       20   0 1426700 188620  11904 S   0.3  11.4  13:04.11 mysqld
    299 root      19  -1  140596  78708  77556 S   0.0   4.8   0:30.21 systemd-journal
   1202 root      20   0 2053704  37160  12800 S   0.0   2.2   2:35.09 dockerd

- PID 列显示的是 **进程ID**
- 每个进程只显示一行
- CPU/MEM 是进程所有线程的总和

线程模式（按 H 或 top -H）：

top - 15:47:09 up 15 days,  4:18,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.00
Threads: 342 total,   1 running, 341 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.8 us,  0.8 sy,  0.0 ni, 98.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   1613.1 total,    179.0 free,    690.4 used,    918.6 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.    922.7 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
  21756 pcp       20   0 1426700 188620  11904 S   0.0  11.4   0:00.36 mysqld
  21859 pcp       20   0 1426700 188620  11904 S   0.0  11.4   0:00.00 mysqld
  21861 pcp       20   0 1426700 188620  11904 S   0.0  11.4   0:45.45 mysqld

- PID 列实际上显示的是 **线程ID（TID）**
- 同一个进程的不同线程会有相同的进程名
- 可以通过 `SPID`（有些系统是 `LWP`）字段看到线程ID

1.Linux中task的状态


状态码	状态描述
D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)	不可中断的睡眠状态
R (TASK_RUNNING)	正在运行，或在队列中的进程
S (TASK_INTERRUPTIBLE)	可中断的睡眠状态
T (TASK_STOPPED)	停止状态
t (TASK_TRACED)	被跟踪状态
Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)	退出状态，但没被父进程收尸，成为僵尸状态
W	进入内存交换（从内核2.6开始无效）
X (TASK_DEAD - EXIT_DEAD)	退出状态，进程即将被销毁

工程验证一下！还是看top命令


    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
   2885 root      20   0  143388  27160  11392 S   1.7   1.6 268:50.07 AliYunDunMonito
   1076 root      20   0 1315208  14508  11008 S   0.7   0.9 209:00.08 argusagent
    795 root      20   0  686548  10608   6528 S   0.3   0.6  23:22.37 aliyun-service
    893 root      20   0 1790676  23920   9216 S   0.3   1.4  13:52.24 containerd
   1103 root      20   0  112444  29464   7424 S   0.3   1.8 119:09.51 AliYunDun
 598423 polkitd   20   0  308164   7936   7168 S   0.3   0.5   0:02.92 polkitd
      1 root      20   0   22564  11580   7228 S   0.0   0.7   0:47.07 systemd
      2 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.28 kthreadd
      3 root      20   0       0      0      0 S   0.0   0.0   0:00.00 pool_workqueue_release
      4 root       0 -20       0      0      0 I   0.0   0.0   0:00.00 kworker/R-rcu_g

2.针对Linux的task状态再复杂一点


标记	描述
<	高优先级
N	低优先级
L	有些页被锁进内存
s	包含子进程
+	位于前台的进程组
l	多线程，克隆线程 (using CLONE_THREAD, like NPTL pthreads do)

所以，有时候你会发现top命令可能会显示： Ss、Sl、S+、Z、I＜
你现在就能明白了，top命令显示人家task的最真实的状态：是基础task状态加上标记，分成2部分看！！【一定要牢记！】

第1部分是状态
第2部分【如果有】那就是优先级之类的东西！
工程验证一下！还是看top命令