与 Shell 对话 · 面向系统的操作
进程、权限与系统信息

🔑 关键词索引

一、进程管理——看清你的电脑在忙什么

每一秒你的 Mac 都在同时运行几十上百个程序——浏览器标签、后台服务、系统守护进程。在终端里，你可以清晰地看到这一切。

1.1 看看都有什么在跑——ps

ps aux                    # 列出系统上所有正在运行的进程
ps aux | head -20         # 前十行看看都有哪些列

ps aux 的输出列解读：

实用例子——用 grep 过滤出感兴趣的进程：

ps aux | grep "chrome"           # Chrome 的所有进程（三四条算正常）
ps aux | grep -v "grep"          # 排除 grep 命令自身（常见的管道技巧）
ps aux | grep "Terminal"         # 终端自己

# 查看某个具体进程的信息
ps aux | grep "PID号"

1.2 实时看——top

top                          # 实时刷新，CPU 使用率最高的排最前

top 持续运行，每秒刷新一次。占用 CPU 最多的进程排在最前面。按 q 退出。你也可以指定只看特定数量的进程：

top -l 5                     # 只刷新 5 次后自动退出
top -o mem                   # 按内存用量排序（macOS 特有）
top -n 10                    # 只显示前 10 个进程（macOS 特有）

ps 是"快照"——给你某一瞬间的完整画面。适合搜索特定进程。top 是"监控器"——持续刷新，让你看到什么在吃 CPU。两个命令各有用途，都学。

1.3 终止进程——kill 和 pkill

kill 通过 PID 杀死进程，pkill 通过名字杀死进程：

kill 1234                    # 给 PID 为 1234 的进程发终止信号
kill -9 1234                 # 强制杀死（-9 = SIGKILL，不到万不得已不用）
pkill -i chrome              # 按名字杀死进程（-i 忽略大小写）
pkill -f "进程全名"           # 按完整命令行匹配杀死

信号的礼貌程度：

⚠️ kill -9 不会给进程保存数据的机会。尽量先用不带 -9 的普通 kill，等几秒没反应再用强制信号。

1.4 前后台——&、Ctrl+Z、jobs、fg、bg

这是终端多任务的基础——让程序在后台运行，终端不被占用。

# 在命令末尾加 &，让它在后台启动
sleep 30 &                   # sleep 30 会在后台等待 30 秒
[1] 12345                    # Shell 告诉你：后台作业 1，PID 12345

# 查看后台作业
jobs
[1]  + running    sleep 30

# 把后台作业调到前台
fg %1                        # 把作业 1 调回前台

# 前台运行时，按 Ctrl+Z 可以暂停它
# （假设 sleep 30 正在前台，按 Ctrl+Z）
^Z
[1]  + suspended  sleep 30

# 让暂停的作业在后台继续运行
bg %1

# 现在你可以继续输入新命令了

实际场景：你正在用 find 搜索大目录，突然想不起来另一个事情——按 Ctrl+Z 暂停搜索，查完之后 fg 继续搜。

记住这套流程：命令 & 直接后台 → jobs 查看后台 → fg %编号 调回前台 → Ctrl+Z 暂停 → bg %编号 在后台继续跑。这是一套完整的前后台生命周期。

二、持久化运行——关了终端程序也不会停

后台运行（&）有一个局限：如果你关闭终端窗口，后台进程也会跟着退出。这是因为它依附于 Shell 会话。如果你想让程序在关闭终端后继续运行：

2.1 nohup——不挂断运行

nohup 命令 &                 # 让命令在关闭终端后继续运行

nohup = No Hang Up（不挂断）。它让进程忽略 SIGHUP 信号——当终端关闭时，Shell 会向它启动的所有进程发送 SIGHUP，告诉它们"该结束了"。nohup 让进程无视这个信号。

# 实际场景：跑一个很长的 find，关掉终端去吃饭
nohup find ~ -name "*.md" > 找到的文件.txt &

# 关掉终端，吃完饭回来，发现输出已经写入了 找到的文件.txt

使用 nohup 后，默认会生成一个 nohup.out 文件存放输出。用重定向可以改变这个行为（如上例中的 > 找到的文件.txt）。

2.2 caffeinate——不让电脑睡着

这是 macOS 特有的命令。有些任务需要电脑保持唤醒——比如正在下载大文件、正在渲染视频：

caffeinate find ~ -name "*.md"    # 运行命令期间阻止系统自动睡眠
caffeinate -s                      # 屏幕关闭时依然保持系统清醒
caffeinate -t 3600                 # 阻止自动睡眠一小时（3600 秒）
caffeinate &                       # 在后台运行，避免当前终端被占用
#   用 jobs 查看它，用 fg 调回前台然后 Ctrl+C 停止，
#   或者直接用 kill %1 终止

默认的 caffeinate 只阻止自动休眠——你用 pmset sleepnow 强制睡眠时仍然有效（还记得第一篇就讨论过的吗）。

和 nohup、caffeinate 打交道时要记住：它们让你的命令独立于终端会话生存。这意味着你不能随便用 Ctrl+C 停掉它们了（除非你 kill）。用之前确认你确实需要这个命令持续运行——而不是忘了关。

三、权限模型——谁能做什么

在第一篇的 ls -l 输出中，你已经见过每行开头的 drwxr-xr-x 这种字符串。现在是时候彻底读懂它了。

3.1 权限三要素

每个文件或文件夹上都有三组权限，分别针对三种角色：

   d     rwx     r-x     r-x
   ↑     ↑↑↑     ↑↑↑     ↑↑↑
文件类型  所有者   所属组   其他人
          权限    权限    权限

每组三个字母：

差值是 - 表示没有该权限。所以 r-x 就是"可读、可执行、不可写"。

3.2 修改权限——chmod

chmod = Change Mode。最常用的两个场景：

# 场景一：让脚本可以执行（添加 x 权限）
chmod +x 脚本.sh               # 所有人（所有者/组/其他人）加执行权限
chmod u+x 脚本.sh              # 只给文件所有者加执行权限

# 场景二：让文件只读（去掉 w 权限）
chmod -w 重要文件.md            # 所有人失去写权限
chmod u-w 重要文件.md           # 只去掉所有者的写权限

# 场景三：用数字模式批量设置（不需要死记，用的时候查）
chmod 755 脚本.sh              # 所有者rwx, 组r-x, 其他人r-x
chmod 644 文件.md              # 所有者rw-, 组r--, 其他人r--

数字模式的对应规则（好奇再看，不需要背）：r=4、w=2、x=1。把每组三个数字相加：rwx = 4+2+1 = 7，r-x = 4+0+1 = 5，r-- = 4+0+0 = 4。

3.3 sudo——超级用户之门

有些操作普通用户不能做——比如安装系统级软件、修改系统文件、查看其他人的隐私文件夹。sudo（Super User DO）让你以管理员身份执行单条命令。

sudo 命令                      # 以超级用户身份执行
sudo !!                        # 以 sudo 重新执行上一条命令（"后悔了，刚才该加 sudo"）

# 实际场景
sudo pmset sleepnow            # 强制睡眠（普通用户也能做，sudo 只是例子）
sudo kill -9 进程PID           # 杀死其他用户的进程
sudo ls /private/var/log       # 查看系统日志目录

sudo 会要求你输入当前用户的密码。输入时屏幕上不会有任何显示（连星号都没有）——这是正常现象，不是键盘坏了。输完按回车即可。

⚠️ sudo 的基本原则：只在需要的时候用，用完了立刻回到普通用户状态。 不需要 sudo 的命令不要加 sudo——不是加了显得更厉害，是给系统多一层保护。sudo rm -rf / 是经典的毁灭性命令——虽然现代 macOS 有保护机制阻止它，但仍然说明了一个道理：sudo 让命令获得完整权限的同时，也失去了安全的护栏。

3.4 查看用户信息——whoami 和 id

whoami                        # 我是谁
aodesai

id                            # 我的用户 ID 和所属组
uid=501(aodesai) gid=20(staff) groups=20(staff),12(everyone),...

这两个命令在你需要确认当前身份时非常有用——特别是当你用了 sudo 后想知道自己是否还在超级用户状态。

四、系统信息——你的电脑一问一答

这一组命令回答关于电脑本身的问题：什么系统、跑了多久、什么配置。

4.1 系统版本——sw_vers 和 uname

sw_vers                       # macOS 版本信息（Mac 专属）
ProductName:    macOS
ProductVersion: 15.5
BuildVersion:   24F2024

uname -a                      # 完整系统信息（跨平台通用）
Darwin MacBook-Pro 24.2.0 ... arm64

sw_vers 是 macOS 特有的简洁版本查看器。uname -a 是跨平台的，在 Linux 上也能用，显示内核版本和架构。

4.2 运行时间——uptime

uptime                        # 电脑跑了多久没关机了
10:30  up 3 days, 2:15, 2 users, load averages: 1.8 2.1 2.3

从左到右：当前时间、系统已运行了 3 天 2 小时 15 分、当前登录用户数、最近 1/5/15 分钟的平均负载（数字越低越空闲）。

4.3 日期时间——date 和 cal

date                          # 当前日期时间
2026年 6月 3日 星期三 10:30:00 CST

date "+%Y-%m-%d"              # 自定义格式：年-月-日
2026-06-03

cal                           # 本月日历
cal 2026                      # 全年日历
cal 6 2026                    # 指定年月的日历

date 的名称格式控制（+%Y-%m-%d）值得记住——在脚本中经常用 date "+%Y%m%d_%H%M%S" 给备份文件加上时间戳。

4.4 硬件信息——sysctl 和 system_profiler

sysctl -n hw.memsize          # 内存大小（字节）
sysctl -n hw.ncpu              # CPU 核心数
sysctl -n machdep.cpu.brand_string  # CPU 型号

# system_profiler 输出非常详细，可以 grep 过滤
system_profiler SPHardwareDataType | grep "Chip\|Memory\|Serial"

system_profiler 是 macOS 的图形化"系统信息"的终端版——信息量极大，建议总是配合 grep 使用。

这些命令在你需要描述电脑配置时非常实用——比如发帖求助、买配件前确认型号、或者单纯好奇你的 M1 芯片跑了多久没关机了。

五、macOS 工具箱——只有 Mac 上才有的命令

以下命令在 Linux 上不存在——它们是 macOS（及其前身 BSD）独有的。正因为独特，所以特别值得了解。

5.1 终端剪贴板——pbcopy 和 pbpaste

这是实用价值最高的 macOS 特有命令。它把你的终端和系统剪贴板连接起来。

# 把命令输出拷贝到剪贴板
cat ~/.zshrc | pbcopy           # 配置内容已复制到剪贴板，可以 Command+V 粘贴到任何地方

# 更短的写法（重定向也支持）
pbcopy < ~/.zshrc               # 同上

# 从剪贴板读取内容
pbpaste                         # 把剪贴板里的内容打印到终端
pbpaste | grep "alias"          # 粘贴板里搜别名
pbpaste > 临时.txt              # 剪贴板内容存入文件

实际场景：你在终端里 grep -r "bug" src/ | pbcopy，然后直接粘贴到聊天软件里发给同事——不需要鼠标选中、右键复制那一套。

5.2 让 Mac 说话——say

say "你好"                      # Mac 会开口说"你好"
say -v Tingting "你好"          # 指定中文语音（Tingting = 中文女声）

# 实际场景一：当长命令跑完时通知你
sleep 10 && say "命令跑完了"     # 10 秒后告诉你

# 实际场景二：整点报时（配合 cron 或循环）
say "现在是下午三点了"

# 列出所有可用的语音
say -v "?" | less   # | less 防止输出太长刷屏

配合管道使用——让 Mac 把命令的输出来"读"给你：

echo "明天多云转晴" | say        # 播报天气
date "+%Y年%m月%d日" | say       # 播报日期

5.3 默认程序与隐藏设置——open 和 defaults

open 在第一篇已经学过。这里补充两个常用变体：

open -a "Safari"                # 打开 Safari
open -a "System Settings"       # 打开系统设置
open https://www.baidu.com      # 在默认浏览器中打开网址

defaults 是 macOS 隐藏设置的开关——许多系统偏好设置里没有的选项可以通过它修改：

# 查看某个应用的隐藏设置（以 Finder 为例）
defaults read com.apple.finder

# 显示隐藏文件（需要重启 Finder）
defaults write com.apple.finder AppleShowAllFiles -bool true
killall Finder                  # 退出 Finder（macOS 会自动重启它，从而读取新设置）
# killall 和 kill 的区别：kill 按 PID 杀，killall 按进程名杀

# 恢复——不显示隐藏文件
defaults write com.apple.finder AppleShowAllFiles -bool false
killall Finder

⚠️ defaults 可以修改系统层面的行为，用之前最好先搜索确认你要改的 key 是什么意思，避免改出奇怪的问题。

pbcopy/pbpaste 是每天都会用到的实用工具。say 和 defaults 是偶尔用但很有味道的冷门功能。open 是终端和图形界面的最后一座桥梁。这四个命令构成了 macOS 独有的终端体验——在其他操作系统上你找不到它们。

六、综合练习——掌控你的系统

这次的练习围绕"了解你的电脑正在做什么"展开。

任务一：看看谁在吃 CPU

找出当前占用 CPU 最多的 5 个进程。

ps aux | sort -nrk 3 | head -5
# 这里 sort 的选项拆开看：
#   -n  按数字排序（不是字典序）
#   -r  倒序（最大的排最前）
#   -k 3  只看第 3 列（%CPU）——这叫"指定排序列"
# 组合起来：按 %CPU 数字从大到小排列，取前 5

任务二：排除"自己"的干扰

当你用 ps aux | grep chrome 时，grep 自己的进程也会出现在结果中。用学过的技巧去掉这一行。

ps aux | grep chrome | grep -v grep

任务三：看看电脑多久没关机了

用一条命令同时显示运行时间和系统版本。

uptime
sw_vers

任务四：把系统信息复制到剪贴板

把你的 Mac 型号和内存信息复制到剪贴板，这样在任何地方都能 Command+V 粘贴。

system_profiler SPHardwareDataType | grep "Chip\|Memory" | pbcopy
# 现在打开任意文本编辑器，Command+V 试试

任务五：让命令跑完后通知你

跑一个耗时的搜索（如 find ~ -name "*.pdf"），跑完后自动播报完成。

find ~ -name "*.pdf" > pdf清单.txt && say "搜索完成"
# && 的意思是：前一条命令成功后，再执行后面的。
# 如果 find 因为某种原因失败了，say 就不会执行。
# 这是 Shell 中的"短路求值"——只有在左边的命令
# 成功（退出码为 0）时，右边的命令才会运行。

到这一篇为止，你已经不再只是一个"文件操作者"了。你能看进程、杀进程、管理后台任务、理解权限、查看系统信息、用 Mac 特有的工具链。终端不再是你的"旁观窗口"——它是你操纵整台电脑的驾驶舱。

📌 本篇核心命令速查

待延伸线索

• launchd 与 launchctl——macOS 的守护进程管理工具，开机自启的服务都靠它
• SIGTERM vs SIGKILL vs SIGINT——不同信号的意义与适用场景，以及 trap 捕获信号
• 进程的父子关系——每个进程都有父进程，ps -ejH 以树状结构显示
• killall——和 pkill 类似但更激进，按完整进程名匹配杀死
• nice 和 renice——调整进程的 CPU 优先级，让某些进程少抢资源
• sticky bit / setuid / setgid——特殊权限位的含义与安全影响
• 数字权限模式的由来——为什么 chmod 644 中的 6/4/4 分别对应 rw-/r--/r--
• tmux / screen——终端复用器，比 nohup 更强大的会话持久化方案

2026.6.3 | 知白整理