查看运行中的程序 - Linux 系统管理

在《Linux 基础》模块中，我们练习的大多是“敲一条命令、看一眼结果”的即时操作：用 cat 查看文件、用 grep 过滤文本，命令跑完，终端就回到提示符等待下一条指令。

但在真实服务器上，网站、数据库和各类后台服务一旦启动，就需要在后台长期运行。接手一台 Linux 服务器后，我们经常要处理这些问题：

后台正在跑哪些程序？占了多少 CPU 和内存？
怎么安装软件，并为服务分配专用的低权限账号和目录？
怎么把程序配置成系统服务，让它开机自启、崩溃后自动拉起？
服务连不上或报错时，怎么顺着日志、配置和端口定位原因？
怎么备份关键数据，并设置定时任务自动执行？

本模块我们将接手一个“图书馆公告服务”，从查看进程开始，一步步完成 Linux 系统的日常运维与服务管理。

打开管理实验终端

先从下方的任务卡启动 OPSBOX 终端，默认登录身份是 crow。正文中行首带 crow@opsbox 的命令，都可以在这个网页终端里直接输入。

实验环境里的 crow 账号已经配置了 sudo 权限。在命令前加上 sudo，就能临时以超级管理员（root）身份执行安装软件、创建账号或管理系统服务等操作。

注意

本模块包含四个实验练习，每个实验都会启动一台独立的实验机。提交答案后实例不会自动销毁，请跟着正文做完对应的操作练习，结束时再手动关闭环境。

进入终端后，先确认当前身份和权限：

crow@opsbox:~$ whoami
crow
crow@opsbox:~$ hostname
opsbox
crow@opsbox:~$ sudo whoami
root
crow@opsbox:~$ whoami
crow

sudo whoami 会以 root 身份执行单条命令，因此输出 root；执行完后，终端依然保持普通的 crow 身份。运行 sudo -l 可以查看当前账号被授予的 sudo 权限范围。

OPSBOX 终端中的 crow 身份和 sudo 授权

程序文件与进程

存放在磁盘上的文件（比如 /usr/bin/sleep）只是一份静态的二进制代码。当我们在终端输入命令回车执行时，内核把代码读进内存，分配独立的虚拟内存空间、文件描述符表和运行上下文，这就产生了一个正在运行的进程（Process）。

如果在两个终端窗口里分别执行 sleep 300，系统就会基于同一份程序文件创建两个互不干扰的进程。内核会给每个进程分配唯一的正整数编号，称为进程 ID（PID）。Linux 中的所有进程构成一棵以初始化进程（PID 1，现代发行版中通常为 systemd）为根的进程树，新进程都是由现有父进程派生出来的。

同一个程序文件可以产生两个独立进程

为了看清后台进程的生命周期，我们先拿系统自带的 sleep 300（休眠等待 300 秒）做实验。在命令末尾加上 &，可以让程序直接在后台运行，不占用当前终端：

crow@opsbox:~$ sleep 300 &
[1] 2140
crow@opsbox:~$ ps -p 2140 -o pid,ppid,user,stat,comm
    PID    PPID USER     STAT COMMAND
   2140    2100 crow     S    sleep

注：这里的 PID 2140 只是示例，实际操作时请换成你终端里输出的编号。

ps（Process Status）用于查看当前进程快照。-p 指定要看的 PID，-o 自定义输出的字段列：

列名	含义
PID	进程的唯一编号
PPID	创建该进程的父进程编号（Parent PID，这里就是当前的 bash 终端）
USER	进程的运行用户身份（决定该进程能访问哪些文件）
STAT	进程当前的运行状态码
COMMAND	进程运行的命令名称

STAT 列首字母代表进程的五种常见状态：

R（Running / Runnable）：正在 CPU 上执行，或在运行队列中排队等待调度。
S（Interruptible Sleep）：可中断睡眠。进程正在等待某个事件（如网络数据包到达、终端输入或定时器到期），事件发生或收到信号就会唤醒。绝大多数空闲后台服务都处于 S 状态。
D（Uninterruptible Sleep）：不可中断睡眠。通常在等待底层磁盘或网络存储 I/O 返回，期间连强制信号也无法立即打断。如果大量进程卡在 D 状态，往往说明磁盘读写出现瓶颈或故障。
T（Stopped）：暂停或被跟踪状态。进程收到了暂停信号（如 SIGTSTP），等待收到继续信号后再恢复。
Z（Zombie）：僵尸进程。进程已经执行完毕退出，但父进程还没调用 wait() 回收它的退出状态码，导致内核进程表里仍残留着一条空壳记录。

内核还会通过 /proc/<PID>/ 虚拟目录，把每个进程在内存里的实时信息映射成文件。排查可疑进程时，就算磁盘上的可执行文件被重命名或删掉了，也可以去 /proc/<PID>/ 目录下查看：

/proc/<PID>/cmdline：启动时的完整命令行参数（以空字符分隔，可用 tr '\0' ' ' 转换查看）。
/proc/<PID>/exe：指向磁盘上真实可执行文件的软链接。
/proc/<PID>/cwd：指向进程当前工作目录的软链接。
/proc/<PID>/fd/：包含该进程当前打开的所有文件描述符，能看到它打开了哪些日志、配置文件或网络套接字。

如果想按名字快速查找进程的 PID，可以用 pgrep：

crow@opsbox:~$ pgrep -a -u crow -x sleep
2140 sleep 300

其中 -u crow 限定只查 crow 用户的进程，-x sleep 要求精确匹配进程名 sleep，-a 同时打印完整命令行。结束进程前先用 pgrep 确认一眼，能避免误杀其他程序。

查看系统资源占用

在终端输入 top，可以打开全屏动态刷新的系统监控面板。按大写 P 按 CPU 占用排序，按大写 M 按内存占用排序，按 q 退出。

top 中的系统汇总与进程资源使用情况

在 top 列表里找到刚才启动的 sleep，它的 %CPU 几乎一直是 0.0。排查服务器卡顿时，可以先用 top 看一眼到底是某个进程死循环占满了 CPU，还是大伙都在等待磁盘读写或网络响应。

另外两条常用命令可以快速查看内存与负载概况：

crow@opsbox:~$ free -h
crow@opsbox:~$ uptime

free -h：查看内存使用量。看剩余可用内存时重点看 available 列（包含了可随时回收的系统缓存 Buffer/Cache），而不是只看 free 列；
uptime：查看系统运行时长，以及最近 1、5、15 分钟的平均负载（Load Average），反映处于 R（运行/排队）和 D（等待磁盘 I/O）状态的平均进程数。

进入下一章前，先用 kill 把刚才后台运行的 sleep 进程停掉：

crow@opsbox:~$ kill 2140
crow@opsbox:~$ pgrep -a -u crow -x sleep

再次运行 pgrep 没有输出，说明进程已经退出。