Linux 基础教程：从零到进阶，成为最强管理员
由 linux.mba「Most Badass Admin」最强管理员社区撰写
第二部分：Linux 进阶
第七章：进程与作业管理
在 Linux 系统中，进程是系统中正在运行的程序。每当你打开一个应用程序，系统就会为它创建一个进程。作为管理员，你需要管理这些进程，确保它们运行正常，同时可以根据需要终止不需要的进程。在本章中，我们将学习如何查看、管理进程，以及如何控制作业。
7.1 查看与管理进程
7.1.1 ps 命令
ps 命令是我们查看系统当前进程的基础工具。它能帮助你了解哪些程序正在运行。
- 查看当前用户的进程：默认情况下，
ps只显示当前终端会话中的进程。例如，输入以下命令：
ps
假设你看到如下输出：
PID TTY TIME CMD
1234 pts/0 00:00:00 bash
5678 pts/0 00:00:01 top
这里：
PID是进程的 ID，标识每个运行中的进程。TTY是该进程所在的终端。TIME是该进程运行的时间。CMD是进程执行的命令（程序名称）。- 查看所有进程：如果你想查看所有系统中的进程（不仅是当前用户的），可以使用
ps aux命令：
ps aux
输出会更长，显示所有进程的信息：
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1234 0.1 1.0 9876 1234 tty1 Ss+ 10:30 0:02 /usr/lib/systemd
user 5678 0.3 2.5 11234 2345 pts/0 S+ 10:35 0:03 /bin/bash
7.1.2 top 命令
top 是一个非常强大的命令，可以实时显示系统的进程和资源使用情况。当你需要知道哪个进程正在占用大量 CPU 或内存时，top 是非常有用的工具。
- 运行
top：直接输入top并回车：
top
输出类似于下面：
top - 10:30:25 up 1 day, 3:25, 3 users, load average: 0.12, 0.08, 0.06
Tasks: 172 total, 1 running, 171 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 3.2 us, 1.5 sy, 0.0 ni, 95.0 id, 0.2 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 8012.9 total, 3125.5 free, 2368.2 used, 2519.1 buff/cache
MiB Swap: 2048.0 total, 2048.0 free, 0.0 used. 4976.7 avail Mem
你可以看到：
- 系统总共运行了 172 个任务，其中 1 个正在运行。
- 当前 CPU 占用情况：3.2% 用于用户进程，1.5% 用于系统进程。
- 你的内存（RAM）总共 8GB，其中大约 3GB 是空闲的，2.3GB 正在被使用。按
q键可以退出top。 - 常用的快捷键：在
top界面中，你可以使用以下快捷键：- 按
P：按 CPU 占用率排序。 - 按
M：按内存占用排序。 - 按
q：退出top。
- 按
7.1.3 kill 命令
kill 命令用来终止进程。当某个进程不响应时，你可以使用 kill 来结束它。
- 终止进程：假设你知道某个进程的 PID（进程 ID），比如
1234，你可以使用以下命令终止该进程：
kill 1234
如果进程能够正常结束，它将退出。如果进程没有响应，你可以使用 kill -9 强制终止它：
kill -9 1234
强制终止进程可能会导致进程没有机会保存数据，所以请小心使用。
7.1.4 nice 和 renice 命令
nice 命令用来控制进程的优先级。优先级越高的进程越能占用更多的 CPU 资源，而优先级低的进程则会在 CPU 使用空闲时得到执行。
- 使用
nice启动进程：当你启动一个进程时，可以使用nice来设置它的优先级。例如，nice -n 10会给进程一个较低的优先级：
nice -n 10 command
这里的 command 是你要运行的命令，-n 10 表示设置优先级为 10。
- 使用
renice修改进程优先级：如果你想改变正在运行的进程的优先级，可以使用renice命令。例如，以下命令会将 PID 为1234的进程的优先级设置为 10：
renice -n 10 -p 1234
7.2 作业控制
Linux 允许我们在同一个终端中同时运行多个进程（作业）。你可以将一些作业放到后台运行，而将其他作业保留在前台。
7.2.1 bg 命令
bg 命令用来将一个暂停的进程移到后台继续运行。例如，当你按 Ctrl+Z 停止一个进程后，输入以下命令可以将其放到后台：
bg %1
假设 1 是你暂停的作业编号，这将把它移到后台继续运行。
7.2.2 fg 命令
fg 命令将后台作业移到前台运行。例如，假设你有一个后台进程，作业编号是 1，可以使用：
fg %1
这将把作业编号为 1 的进程带到前台。
7.2.3 jobs 命令
jobs 命令用来列出当前终端中的所有作业。你可以查看它们的状态（例如正在运行或已暂停）。
jobs
假设输出如下：
[1]+ 1234 Stopped ping google.com
[2]- 5678 Running top
这表示有两个作业：
- 作业
1被暂停，正在执行ping google.com命令。 - 作业
2正在后台运行top。
7.3 使用 systemd 管理服务
systemd 是现代 Linux 系统用于管理进程和服务的工具，它取代了老旧的 init 系统。你可以用它来启动、停止、重启服务，并管理它们的状态。
7.3.1 查看服务状态
要查看某个服务的状态，例如 nginx，你可以使用 systemctl status：
systemctl status nginx
输出类似于：
● nginx.service - The nginx web server
Loaded: loaded (/etc/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Sat 2025-04-27 10:00:00 UTC; 1h 20min ago
Docs: man:nginx(8)
Main PID: 1234 (nginx)
Tasks: 2 (limit: 4915)
Memory: 4.0M
CGroup: /system.slice/nginx.service
├─1234 nginx: master process /usr/sbin/nginx
└─1235 nginx: worker process
这告诉你 nginx 服务是否正在运行、是否已启用（开机自启），以及它的详细信息。
7.3.2 启动和停止服务
- 启动服务：你可以通过
systemctl start来启动一个服务：
systemctl start nginx
这会启动 nginx 服务。
- 停止服务：如果你想停止某个正在运行的服务，可以使用
systemctl stop：
systemctl stop nginx
7.3.3 设置服务开机启动
如果你希望某个服务在开机时自动启动，可以使用 enable 命令：
systemctl enable nginx
- 如果你不想让某个服务开机启动，可以使用
disable：
systemctl disable nginx
7.3.4 重启服务
如果你对服务进行了配置修改，可以使用 systemctl restart 来重启服务，让新配置生效：
systemctl restart nginx
7.4 进程优先级与限制
在某些情况下，你可能需要调整某个进程的优先级，或者限制进程的资源使用量。Linux 提供了两种常用的工具：nice 和 cpulimit。
7.4.1 nice 命令
如前所述，nice 命令允许你设置进程的优先级。更高的优先级（低数字）会让进程获得更多的 CPU 时间。默认情况下，进程优先级为 0，你可以通过 nice 调整它。
- 启动进程时设置优先级：比如你希望以较低的优先级启动一个进程，可以这样做：
nice -n 10 command
其中，-n 10 表示给该进程设置较低的优先级。
- 提高进程优先级：如果一个进程已经在运行，你可以通过
renice来改变它的优先级：
renice -n -10 -p 1234
这将提高 PID 为 1234 的进程的优先级。
7.4.2 cpulimit 限制进程 CPU 使用
有时你可能想要限制某个进程使用的 CPU 时间，避免它占用过多的资源。你可以使用 cpulimit 来做到这一点。
- 安装
cpulimit（如果没有安装）：在 Ubuntu 上，可以使用apt安装cpulimit：
sudo apt install cpulimit
- 限制进程 CPU 使用：假设你想限制一个进程（PID 为
1234）的 CPU 使用率为 20%，可以使用如下命令：
sudo cpulimit -p 1234 -l 20
这会让进程 1234 的 CPU 使用率限制为 20%。
7.5 使用 strace 调试进程
在系统管理中，某些进程可能会出现问题，而你可能需要对其进行详细的调试。这时，strace 是一个非常有用的工具。
strace 可以跟踪一个进程的系统调用和信号，帮助你分析程序的行为，特别是当程序出现卡死或崩溃时，它能提供有价值的线索。
- 使用
strace跟踪进程：假设你有一个进程，PID 为1234，你可以用strace来查看它的系统调用：
sudo strace -p 1234
这将会打印出该进程所执行的每一个系统调用。例如：
open("/etc/passwd", O_RDONLY) = 3
read(3, "root:x:0:0:root:/root:/bin/bash\n", 1024) = 44
close(3) = 0
这可以帮助你调试进程中的问题。
- 使用
strace跟踪命令：你还可以在命令运行时使用strace，例如：
strace ls -l
这会显示 ls 命令执行过程中的系统调用。
7.6 进程的状态与退出代码
了解进程的状态和它们退出时的返回值对于故障排除非常重要。
7.6.1 进程的状态
进程的状态可以通过 ps 命令查看，它会显示每个进程的当前状态。常见的状态包括：
R：运行中（Running）S：睡眠中（Sleeping）T：停止中（Stopped）Z：僵尸（Zombie）
例如，在 ps aux 输出中，你可能会看到如下进程状态：
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
user 12345 0.0 0.0 4844 884 pts/0 S+ 13:25 0:00 top
root 67890 0.1 0.5 32972 2952 pts/1 Z 12:32 0:00 [some_process] <defunct>
在此，进程 12345 处于睡眠状态，而 67890 是一个僵尸进程（Z 表示僵尸进程）。
7.6.2 进程退出代码
每个进程在结束时都会返回一个退出代码（Exit Code），它指示进程是成功退出还是遇到错误。退出代码为 0 通常表示成功，而非 0 的值表示错误。
你可以通过 $? 来查看上一个命令的退出代码：
echo $?
例如，假设你执行了一个命令后查看退出代码：
ls /nonexistent_directory
echo $?
输出将会是：
2
这意味着 ls 命令未能找到指定的目录，因此返回错误代码 2。
总结
在这一章中，我们详细学习了如何管理和控制 Linux 系统中的进程与作业。你学会了如何查看和管理进程，如何调整进程的优先级，如何使用 systemd 管理服务，以及如何使用一些高级工具（如 strace 和 cpulimit）来调试和限制进程的行为。掌握这些命令和技巧将帮助你更高效地管理系统进程，并且能在生产环境中更好地控制系统性能。