Unter Linux können Sie im Verzeichnis /proc/$PID nachsehen, um Informationen über diesen Prozess zu erhalten. Wenn das Verzeichnis existiert, wird der Prozess tatsächlich ausgeführt.
Marks Antwort ist der richtige Weg, schließlich gibt es dafür das /proc-Dateisystem. Für etwas mehr Kopieren/Einfügen:
>>> import os.path
>>> os.path.exists("/proc/0")
False
>>> os.path.exists("/proc/12")
True