5. Управление процессами

Что такое процесс?

Процесс — это запущенная программа. У каждого процесса есть уникальный идентификатор (PID — Process ID), родительский процесс (PPID), владелец, использование CPU и памяти.

Понимание процессов — ключ к диагностике проблем с производительностью и зависшими программами.

ps — список процессов

ps                          # процессы текущей сессии
ps aux                      # все процессы всех пользователей
ps aux | grep nginx         # найти конкретный процесс
ps -ef                      # расширенный формат с PPID
ps -u username              # процессы конкретного пользователя
ps --sort=-%cpu             # сортировать по CPU
ps --sort=-%mem             # сортировать по памяти

Колонки в ps aux:

USER    PID  %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY  STAT START   TIME COMMAND
root      1   0.0  0.1  16952  1092 ?    Ss   10:00   0:01 /sbin/init

• VSZ — виртуальная память (KB)
• RSS — реальная физическая память (KB)
• STAT: R=running, S=sleeping, Z=zombie, T=stopped

top — интерактивный монитор

top                         # запустить top
top -u username             # только процессы пользователя
top -p 1234                 # только конкретный PID

Горячие клавиши в top:

• q — выход
• k — убить процесс (введи PID)
• M — сортировать по памяти
• P — сортировать по CPU
• 1 — показать все ядра CPU
• h — справка

htop — улучшенный top

htop — цветной, удобный, интерактивный монитор. Нужно установить:

sudo apt install htop       # Debian/Ubuntu
sudo yum install htop       # CentOS/RHEL

htop                        # запустить
htop -u username            # фильтр по пользователю

Фичи htop:

• Цветные индикаторы CPU и памяти
• Мышь работает!
• F5 — дерево процессов
• F9 — послать сигнал
• F6 — сортировка
• / — поиск

kill — завершение процессов

kill 1234                   # завершить процесс по PID (SIGTERM)
kill -9 1234                # принудительно убить (SIGKILL)
kill -15 1234               # мягкое завершение (SIGTERM, по умолчанию)
kill -SIGSTOP 1234          # приостановить процесс
kill -SIGCONT 1234          # возобновить процесс
killall nginx               # убить все процессы с именем nginx
pkill -f "python app.py"    # убить по части имени

Основные сигналы:

Сигнал	Число	Значение
SIGTERM	15	Вежливое завершение
SIGKILL	9	Принудительное завершение
SIGSTOP	19	Пауза
SIGCONT	18	Продолжить
SIGHUP	1	Перезагрузить конфигурацию

Управление фоновыми процессами

Запуск в фоне с &

long_process &              # запустить в фоне
# [1] 12345                 # [номер задачи] PID

./server.js &               # запустить сервер в фоне
echo $!                     # PID последнего фонового процесса

bg и fg — управление заданиями

# Запусти процесс и нажми Ctrl+Z для паузы
some_command
# ^Z
# [1]+  Stopped     some_command

jobs                        # список заданий
bg                          # продолжить последнее задание в фоне
bg %1                       # продолжить задание №1 в фоне
fg                          # вернуть последнее задание на передний план
fg %2                       # вернуть задание №2

nohup — запуск без привязки к терминалу

nohup ./server.js &                     # продолжит работу после выхода из терминала
nohup python app.py > app.log 2>&1 &    # с перенаправлением вывода

nohup защищает процесс от сигнала HUP, который посылается при закрытии терминала.

Мониторинг ресурсов

free -h                     # использование памяти
vmstat 1                    # статистика каждую секунду
iostat 1                    # статистика I/O
df -h                       # использование диска
du -sh /var/log/            # размер директории
lsof -p 1234                # открытые файлы процесса
lsof -i :8080               # какой процесс слушает порт 8080

Приоритет процессов: nice

nice -n 10 ./heavy_task     # запустить с пониженным приоритетом (10)
nice -n -20 ./urgent_task   # с высоким приоритетом (нужны права root)
renice 15 -p 1234           # изменить приоритет работающего процесса

Приоритет (nice) от -20 (высший) до 19 (низший). По умолчанию 0.

Практика

# 1. Посмотри все процессы
ps aux | head -20

# 2. Найди свои процессы
ps -u $USER

# 3. Запусти sleep в фоне
sleep 300 &
echo "PID: $!"

# 4. Посмотри задания
jobs

# 5. Переключись между фоном и передним планом
fg %1
# Ctrl+Z для паузы
bg %1

# 6. Убей процесс
kill %1

# 7. Запусти нагрузочный процесс и найди в top
yes > /dev/null &
TOP_PID=$!
top -bn1 | grep yes
kill $TOP_PID

Управление процессами — основа системного администрирования и отладки!