一、进程树概述
进程是计算机系统中的基本运行单位，每个进程都有一个唯一的进程ID（PID）用于识别。进程树是由一组进程和它们的子进程组成的树形结构，其中每个进程只有一个父进程，但可以有多个子进程。
Linux进程树的根进程为init进程（PID为1），在Linux系统中，所有的进程都是由init进程派生出来的。当一个进程fork一个子进程时，子进程就成为了父进程的直接子进程，并且该子进程pid的值是由内核分配的，子进程的PPID（父进程ID）等于父进程的PID。
进程树的概念对于理解进程之间的关联非常重要。在进程树中，每个进程都有一个唯一的PID以及一个PPID。PID用于标识一个进程，而PPID用于标识该进程的父进程。因此，通过进程树，可以方便地查看进程之间的关系，从而进行诊断和调试。
二、进程间关联
进程之间的关联通常指的是进程间的管道、共享内存、信号等交互方式。其中，管道是最常用的交互方式之一，它提供了一种单向的、先进先出的数据传递方式，可以实现进程间的通信。
在Linux中，创建管道的方法是使用pipe函数，具体代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define MSGSIZE 16
char* msg1 = "hello, world #1";
char* msg2 = "hello, world #2";
char* msg3 = "hello, world #3";
int main()
{
char inbuf[MSGSIZE];
int p[2], pid, nbytes;
if (pipe(p) < 0)
exit(1);
/* fork a child process */
if ((pid = fork()) > 0) {
write(p[1], msg1, MSGSIZE);
write(p[1], msg2, MSGSIZE);
write(p[1], msg3, MSGSIZE);
/* parent read from pipe */
wait(NULL);
} else {
/* child read from pipe */
close(p[1]);
while ((nbytes = read(p[0], inbuf, MSGSIZE)) > 0)
printf("%s\n", inbuf);
if (nbytes != 0)
exit(2);
printf("Finished reading\n");
}
return 0;
}
上述代码中，使用了pipe函数来创建了一个管道，并用fork函数创建了一个子进程。在父进程中，向管道中写入了三个字符串，然后调用wait函数等待子进程结束。在子进程中，需要关闭写入端的文件描述符，然后从管道中读取数据，并输出结果。
了解了进程间的基本关联之后，可以通过以下命令查看当前系统进程树的情况：
$ pstree
通过该命令可以看到整个系统进程树情况，从而更好地了解进程之间的关联与依赖关系。
三、系统运行状态
系统运行状态通常是指系统的负载情况。在Linux中，可以使用uptime命令来查看系统的负载情况，该命令会显示系统当前的运行时间、平均负载和当前登录用户数等信息。
$ uptime
输出结果如下：
15:38:54 up 30 days, 4 min, 2 users, load average: 0.38, 0.45, 0.47
其中，load average代表了系统的平均负载情况。通常情况下，平均负载越高，表示系统的负荷也越高，此时需要加强系统的资源管理，释放系统的负载压力。
另外，使用top命令也可以查看当前进程的运行情况，包括进程的CPU利用率、内存利用率等信息。具体使用方法如下：
$ top
输出结果如下：
top - 15:47:40 up 30 days, 13:09, 2 users, load average: 0.42, 0.43, 0.46
Tasks: 201 total, 1 running, 200 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 1.1 us, 1.1 sy, 0.1 ni, 97.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 7969396 total, 5553016 free, 1586904 used, 827476 buff/cache
KiB Swap: 2097148 total, 2092532 free, 4616 used. 5780440 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1299 root 20 0 2413332 243796 32872 S 2.0 3.1 90:11.22 Xorg
2672 alice 20 0 7124356 763648 182536 S 1.3 9.6 457:52.31 firefox
4376 bob 20 0 3355192 930464 117620 S 1.0 11.7 18:19.14 gnome-shell
1 root 20 0 128568 6524 5168 S 0.0 0.1 0:06.36 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 kthreadd
3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp
4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp
6 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-kblockd
8 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 mm_percpu_wq
9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:08.84 ksoftirqd/0
10 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 0:29.72 rcu_sched
11 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.53 migration/0
12 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 idle_inject/0
从上述输出结果可以看出，每个进程的CPU利用率、内存利用率等信息都被详细列出。
四、小结
本文从进程树的概念、进程间的关联和系统运行状态三个方面分析了Linux进程树的基本知识和应用。在实际的Linux系统运维中，理解进程树的概念和原理，掌握进程间关联的方式以及了解系统运行状态对于保障系统的稳定性和性能是非常重要的。
