Состояния процесса в ps: что значат R, S, D, T и Z и можно ли убить зомби

Состояние процесса видно в столбце STAT вывода ps aux, а также в столбце S команды top. Чтобы получить компактную картину, выведите только нужные колонки: ps -eo pid,ppid,stat,comm. Первая буква в STAT это основное состояние, а следующие символы, если они есть, уточняют детали.

Вариантов в разных системах немного, и они сходны, но не совпадают полностью. Поэтому таблица ниже содержит основное, а редкие случаи уточняйте в man ps в разделе о кодах состояния процесса.

Условная строка: «Ss» означает спящий процесс, лидер сеанса. Больше символов не значит больше проблем: чаще всего это обычные уточнения.

После основной буквы ps может добавлять символы, поясняющие положение процесса. В Linux встречаются такие.

• < процесс с повышенным приоритетом, то есть отрицательным значением nice.
• N процесс с пониженным приоритетом.
• s лидер сеанса.
• l многопоточный процесс.
• + процесс принадлежит группе переднего плана терминала.
• L страницы заблокированы в памяти.

Состав символов и их смысл зависят от реализации, поэтому не воспринимайте таблицу как исчерпывающую. Расшифровка конкретной версии находится в справке.

Практический вывод для чтения: на первых порах достаточно смотреть на первую букву. Если в списке сотни процессов в состоянии S, это нормально, потому что большинство программ почти всё время ждут событий. Тревожными могут быть другие картины: много процессов в R при нехватке ядер, длительно держащиеся D или накопившиеся Z. Как отличать нехватку процессора от ожидания диска, показывает страница про vmstat, а нагрузку в целом описывает страница про uptime и load average.

Зомби это процесс, который уже завершился, но запись о нём осталась в таблице процессов. Дело в том, что после завершения процесс оставляет код возврата, и родитель должен его принять системным вызовом wait. Пока родитель этого не сделал, запись сохраняется, и в ps она отображается как Z, часто с пометкой defunct в столбце COMMAND.

Зомби не использует процессор и память программы, он занимает только одну запись в таблице, поэтому единичные зомби опасности не несут. Проблема возникает, когда их накапливаются тысячи: таблица процессов конечна.

Отправка сигналов зомби бесполезна, включая kill -9, потому что выполняться уже нечему, а убирать запись должен родитель. Что можно сделать:

1. Найти родителя: ps -eo pid,ppid,stat,comm и посмотреть PPID у зомби.
2. Попросить родителя принять завершение потомка. Некоторые программы реагируют на сигнал CHLD, но это зависит от конкретной программы, и сначала стоит изучить её документацию.
3. Корректно перезапустить родительскую программу. Когда родитель завершается, зомби переходят к системному процессу init (в современных системах это его аналог или специальный процесс-«усыновитель»), который их принимает, и записи исчезают.
4. Сообщить об ошибке разработчикам программы, если зомби появляются регулярно.

Процесс в состоянии D (в macOS U) находится в непрерываемом ожидании. Обычно он ждёт завершения операции ввода-вывода: ответа диска, сетевой файловой системы, USB-устройства. Пока операция не завершится, сигналы к такому процессу не доставляются, и даже kill -9 откладывается до выхода из ожидания. Поэтому пользователь видит процесс, который не реагирует на завершение.

Короткие пребывания в D нормальны, на мгновение их видят почти все. Поводом для проверки служат процессы, которые остаются в D долго и в большом количестве. В Linux такие процессы увеличивают load average, о чём пишет страница про uptime, хотя процессор при этом может быть свободен.

Что проверить:

• iostat -x 1: нет ли очень длинных задержек на одном из устройств.
• dmesg: нет ли ошибок накопителя или потери связи с сетевым хранилищем.
• lsof -p PID: с какими файлами работает процесс; если среди них сетевой каталог, причина может быть там.
• Доступность сетевого ресурса, если процесс обращается к нему.

Решение лежит на уровне причины: восстановить доступ к устройству или хранилищу, после чего ожидание закончится само. Принудительное вытаскивание носителя или резкая перезагрузка потенциально ведёт к потере данных, поэтому к ним прибегают в последнюю очередь.

Чтобы быстро найти зомби и процессы в ожидании, достаточно одной команды и фильтра. Пример для обеих систем: ps -eo pid,ppid,stat,comm | awk '$3 ~ /^[DZU]/'. Здесь awk проверяет третий столбец, то есть STAT, и оставляет строки, где он начинается с D, Z или U. Заголовок при этом пропадает, если не начинается с этих букв: слово STAT начинается с S, поэтому оно не попадёт в результат. Подробнее о работе awk с столбцами написано на странице про awk '{print $1}'.

Повторите команду через несколько секунд, например через watch, и сравните. Если те же PID остаются, значит, ожидание длительное. Если номера меняются, это обычные короткие операции.

Для отчёта в поддержку или коллегам сохраните три вещи: вывод ps -eo pid,ppid,stat,etime,comm для проблемных процессов, фрагмент dmesg и данные iostat за тот же период. Это экономит время обмена вопросами и ответами.

Помните границы: состояние процесса не объясняет причину само по себе, оно только указывает направление поиска. Подробнее о завершении обычных процессов читайте на странице kill и top, а о выборе процесса по имени на странице про pgrep.

Чтобы быстро ориентироваться в выводе, запомните несколько правил.

• R и S это нормальная работа и нормальное ожидание.
• Z это запись о завершённом процессе, лечится на стороне родителя.
• D и U указывают на ожидание ввода-вывода, причину ищут в устройстве или хранилище.
• T означает остановку: процесс можно продолжить, например сигналом CONT, если его остановили вручную.
• Дополнительные символы после буквы уточняют детали и не всегда сигнализируют о проблеме.

Решения принимайте по картине в целом: состояние процесса вместе с нагрузкой, памятью и сообщениями ядра, а не по одной букве.