커널 구조를 공부해보자.

커널은 여러 가지 중요한 일을 하지만, 그중에서도 가장 기본은 “프로세스를 만들고 관리하는 것”이다. 오늘은 ps 명령어로 커널이 실제로 관리 중인 프로세스를 관찰해 보자.

프로세스 관리 (Process Management)

• ps aux | head -10 실행 → 실행 중인 프로세스 목록 관찰
• 출력 결과 해석 (PID 1 init, PID 2 kthreadd 등)
• 커널의 역할: 프로세스 생성/스케줄링/종료 관리

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1. ps aux | head -10 실행

첫 줄 (헤더)

USER  PID  %CPU  %MEM  VSZ  RSS  TTY  STAT  START  TIME  COMMAND

1. USER: 프로세스를 실행한 사용자
2. PID: 프로세스 ID (고유번호)
3. %CPU / %MEM: CPU/메모리 사용량
4. VSZ / RSS: 가상 메모리 크기, 실제 물리 메모리 점유량
5. TTY: 연결된 터미널 (없으면 ?)
6. STAT: 현재 상태 (S=sleep, R=running, I=idle…)

이제 위 정보를 바탕으로 해석을 해보자.

• 루트 계정으로 실행됨 → 시스템 부팅 직후 가장 먼저 실행되는 유저 공간 프로세스라 root 권한으로 실행됨. → 이게 없으면 다른 프로세스들이 시작할 수 없음.
• PID 1번 → 모든 프로세스의 “부모”. → 좀비 프로세스가 발생하면 최종적으로 init이 수거(reap)함.
• CPU/MEM 사용량 없음 → init은 시스템 설정·서비스 실행 후에는 거의 대기 상태로 머무름. → 그래서 %CPU, %MEM이 0에 가까움.
• VSZ/RSS = 315512 / 12516 (KB) → 가상 메모리(315MB), 실제 점유 메모리(12MB). → 커널+서비스 관리 프로세스로는 가벼운 편.
  • VSZ = 315512 KB ≈ 308 MB (가상 메모리 크기)
  • RSS = 12516 KB ≈ 12 MB (실제 물리 메모리 점유)
• TTY = ? → 터미널과 연결된 게 아님. → 부팅 단계에서 백그라운드로 실행되었기 때문에 ? 표시.
• STAT = Ss
  • S = Sleep (대기 중)
  • s = 세션 리더(session leader) → 다른 프로세스 그룹의 리더 → 즉, init은 다른 서비스/데몬을 관리하는 “세션 리더” 역할.
• START = 11:47 → 시스템 부팅 직후 실행됨 (시작 시간과 같음).
• COMMAND = /sbin/init splash → init 프로그램이 실행된 명령. → “splash” 옵션은 부팅할 때 로딩 화면(스플래시 화면)을 보여주라는 뜻.

PID 1 /sbin/init splash

• 리눅스 부팅 후 가장 먼저 실행되는 프로세스
• root 권한으로 실행되고, 모든 프로세스의 부모
• 세션 리더로서 다른 서비스/데몬을 실행하고 관리
• CPU 사용률은 거의 0, 메모리 점유도 적음
• 터미널 연결은 없음 (TTY=?)

프로세스 관리 (커널 + 유저 프로세스)
├── 시작 & 부모
│   └── PID 1 : /sbin/init (모든 프로세스의 부모)
├── 스레드 관리
│   └── PID 2 : [kthreadd] (커널 스레드 관리자)
├── 동기화 (RCU 관련)
│   ├── PID 3 : [rcu_gp]
│   ├── PID 4 : [rcu_par_gp]
│   └── PID 12 : [rcu_tasks_kthread]
├── 메모리 관리
│   ├── PID 5  : [slub_flushwq]   (SLUB 메모리 할당자)
│   └── PID 11 : [mm_percpu_wq]   (메모리 per-CPU 워커)
├── 네트워크 관리
│   └── PID 6 : [netns] (네트워크 네임스페이스)
└── 이벤트/백그라운드
    └── PID 9 : [kworker/0:1-events] (이벤트 처리 워커)

→ 즉, init은 시작점, kthreadd는 관리자, rcu/slub/mm/netns/kworker는 각각 동기화·메모리·네트워크·이벤트를 담당한다.

🔹 커널의 역할

• 프로세스 생성 : fork(), exec() 같은 시스템콜을 통해 유저 공간 프로세스 생성
• 스케줄링 : CPU 시간을 공정하게 분배 (CFS 스케줄러 등)
• 종료 관리 : 프로세스가 끝나면 자원 해제, 좀비 프로세스는 init(PID 1)이 수거

오늘의 정리

오늘은 이 중에서 “이미 실행 중인 프로세스들이 커널에 의해 관리되고 있음”을 ps aux 출력으로 확인했다. (fork/exec 과정을 직접 보는 건 다음 단계에서 strace 실습 예정)