Лекція 49. Процеси, PID і керування програмами

Рівень 9: Linux-інженер лабораторії

Марко, сьогодні ми не просто вивчимо новий термін — ми відкриємо ще один шар того, як насправді працює комп’ютер.

Що ми сьогодні розкриємо

поглибити знання про процеси
навчитися знаходити PID та коректно завершувати власний процес
зрозуміти різницю між звичайним сигналом завершення та примусовим kill

Зв’язок з попередніми лекціями

У цій лекції ми використаємо знання про процеси та PID з лекції 25, щоб навчитися безпечно керувати власними процесами.

Правило лабораторії

Завершуємо лише власні навчальні процеси, які щойно запустили самі. Не використовуємо sudo kill і не завершуємо незнайомі системні процеси.

Процес — керований об’єкт ОС

У лекції 25 ми вже запускали sleeper.py. Тепер подивимося на керування процесами. Linux може надсилати процесам signals — повідомлення про події.

Коли ми натискаємо Ctrl+C у терміналі, активний процес зазвичай отримує сигнал переривання. Команда kill PID за замовчуванням часто надсилає SIGTERM — прохання коректно завершитися.

SIGTERM і SIGKILL — не одне

SIGTERM дає програмі шанс прибрати за собою: закрити файли, зберегти стан. kill -9 PID надсилає SIGKILL, який процес не може обробити або ігнорувати.

Тому -9 — не «сильніша стандартна команда», яку треба використовувати завжди. Це крайній варіант, коли звичайне завершення не працює.

graph LR
    P["Процес (PID)"] --> T["SIGTERM
(звичайний kill)"]
    P --> K["SIGKILL
(kill -9)"]
    T -->|"програма завершує роботу сама"| G["Коректний вихід:
закриває файли, зберігає стан"]
    K -->|"не можна перехопити"| F["Процес припиняється
негайно"]

    style T fill:#e1f5fe
    style K fill:#fce4ec
    style G fill:#e8f5e9

top — живий радар процесів

top оновлює список процесів і показує використання CPU та пам’яті. Не треба читати всі поля. На нашому рівні достатньо знайти PID, ім’я процесу, %CPU, %MEM і зрозуміти, що цифри змінюються в часі.

Приклади

Приклад 1

ps aux | grep '[p]ython' може допомогти знайти Python-процеси без зайвого рядка самого grep.

Приклад 2

kill 1234 просить процес 1234 завершитися; треба бути впевненим, що це твій навчальний процес.

Приклад 3

Якщо процес уже закінчився, PID може згодом бути використаний системою для іншого процесу. Тому перед kill треба знову перевірити, що PID належить потрібній програмі.

Linux-лабораторія: контрольований процес

Створи у ~/marko-lab/process-lab:

import time

while True:
    print("heartbeat", flush=True)
    time.sleep(2)

Термінал 1:

python3 heartbeat.py

Термінал 2:

ps aux | grep '[h]eartbeat.py'

Запиши PID, ще раз перевір рядок і виконай:

kill PID

Процес має завершитися. kill -9 у цій вправі не потрібен.

Місія для Марка

Виконай місію по черзі. Якщо щось не виходить — спочатку перечитай приклад вище й спробуй знайти, на якому кроці результат відрізняється.

запусти heartbeat.py
знайди PID і переконайся, що командний рядок містить саме heartbeat.py
заверши процес звичайним kill PID
запусти знову й заверши через Ctrl+C
відкрий top, знайди знайомі колонки та вийди клавішею q

Перевір себе

Що таке PID?
Що за замовчуванням намагається зробити kill PID?
Чому kill -9 не має бути першим вибором?
Що робить Ctrl+C для активного terminal-процесу?
Чому PID треба перевіряти безпосередньо перед завершенням?

Терміни однією фразою

PID (Process ID) — унікальний числовий номер процесу.
Signal — повідомлення від ОС або користувача до процесу.
SIGTERM — прохання коректно завершитися; дає процесу час прибрати за собою.
SIGKILL (-9) — примусове завершення, яке процес не може ігнорувати.
kill PID — команда, що надсилає сигнал процесу.
ps aux | grep — пошук процесів за назвою.
top — інтерактивний переглядач процесів і ресурсів.

Чек-лист перед наступною лекцією

Чи можеш ти пояснити різницю між SIGTERM та SIGKILL?
Чи вмієш ти використовувати команду kill для завершення процесів?
Чи розумієш ти, як сигнали керують життєвим циклом процесів?

Що потрібно винести з лекції

процесами можна керувати через сигнали
звичайне коректне завершення краще за примусове
перед дією над PID треба перевірити, якому процесу він зараз належить

Хакерський принцип: не запам’ятовуй магічні слова. Намагайся пояснити своїми словами, що відбулося і чому.