Процессы и ps

Каждый процесс имеет PID (идентификатор процесса) и PPID (идентификатор родительского процесса). Ядро присваивает PID последовательно. PID 1 — всегда init или systemd. Все остальные процессы являются потомками: твоя оболочка — дочерний процесс сессии входа; каждая команда, которую ты запускаешь, — дочерний процесс твоей оболочки.

Когда родитель завершается раньше своих детей, те дети перепривязываются к PID 1 — они становятся сиротами, усыновлёнными init. Когда дочерний процесс завершается, но родитель ещё не вызвал wait() для получения кода завершения, дочерний процесс остаётся в таблице процессов как зомби (состояние Z). Зомби не удерживают ресурсов, кроме слота в таблице, но их большое количество указывает на ошибку в родительском процессе.

echo $$        # PID текущей оболочки
echo $PPID     # PID родителя оболочки

ps aux — снимок всех процессов в BSD-стиле. Столбцы, которые нужно читать свободно:

USER       PID  %CPU  %MEM    VSZ    RSS  TTY   STAT  START   TIME  COMMAND
root         1   0.0   0.1  22516   9216  ?     Ss    Jun20   0:03  /sbin/init
alice     1843   0.3   0.5 102400  41200  pts/0 S+    10:12   0:00  vim notes.txt
alice     1901  98.0   1.2 204800 102400  pts/1 R     10:15   0:42  python train.py

• VSZ — размер виртуальной памяти (включает разделяемые библиотеки, mmap-файлы; часто велик и вводит в заблуждение)
• RSS — резидентный размер (страницы, реально находящиеся в ОЗУ прямо сейчас; важен для давления на память)
• STAT — состояние процесса: R выполняется, S спит (прерываемый), D неперываемое ожидание I/O, Z зомби, T остановлен. Суффикс + означает группу переднего плана; s — лидер сессии; l — многопоточный.
• TTY — управляющий терминал; ? означает отсутствие терминала (демон).
• TIME — накопленное время CPU, не реальное время.

ps aux
ps aux | grep nginx          # фильтровать по "nginx"
ps aux --sort=-%mem | head   # топ-10 по памяти

ps -ef в POSIX-стиле явно добавляет PPID. Используй его для трассировки отношений родитель-потомок.

UID        PID  PPID  C STIME  TTY      TIME     CMD
root         1     0  0 Jun20  ?        00:00:03 /sbin/init
root       512     1  0 Jun20  ?        00:00:00 /usr/sbin/sshd -D
alice     1801   512  0 10:11  pts/0    00:00:00 -bash
alice     1843  1801  0 10:12  pts/0    00:00:00 vim notes.txt

Читай так: sshd (512) порождён init (1). Твой bash (1801) порождён sshd (512). vim (1843) порождён bash (1801).

ps -ef
ps -ef | grep <PID>          # найти родителя конкретного процесса
ps -ef --forest              # ASCII-дерево (GNU ps)
pstree -p                    # графическое дерево с PID

Передний план против фона. Процесс на переднем плане привязан к группе процессов управляющего терминала — он получает клавиатурные сигналы (Ctrl-C отправляет SIGINT, Ctrl-Z отправляет SIGTSTP) и блокирует приглашение. Фоновый процесс помещён в другую группу процессов и не блокирует приглашение.

В выводе ps aux STAT, заканчивающийся на +, указывает процесс на переднем плане. STAT без + (при установленном TTY) — фоновая задача. STAT с ? в TTY — демон без терминала.

Это различие важно: сигналы с клавиатуры идут только в группу процессов переднего плана. Для взаимодействия с фоновым процессом нужно обращаться к нему по PID или использовать команды управления задачами (урок 03).

/proc/<PID> даёт сырые данные ядра для любого живого процесса. Каждый PID получает каталог в виртуальной файловой системе /proc:

cat /proc/1843/status          # состояние, память, UID, GID
cat /proc/1843/cmdline | tr '\0' ' '   # полная командная строка (NUL-разделители)
ls -la /proc/1843/fd           # открытые файловые дескрипторы
cat /proc/1843/maps            # карта виртуальной памяти

/proc — не диск, это интерфейс ядра, генерирующий содержимое при чтении. Это источник истины, из которого читают ps, top и lsof. Когда нужно что-то, что ps не показывает, обращайся прямо к /proc.