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一,进程状态
1,进程状态的分类
如下图:
在计算机中我们的状态的分类便如下图所示!但是我们在这篇博客里只讲三个状态:
1.运行状态,2.阻塞状态,3.挂起状态。
2.状态的本质
其实状态的本质便是在进程PCB里面存放的一个字段,这个字段的名称便是status。那就是说状态其实就是进程PCB里面的一个变量罢了!!!
3.进程状态详解
1.运行状态
在什么情况下进程的状态才能被改为运行状态呢?答案是当我们的进程被放入CPU的运行队列时!在这里补充一个知识点:每一个CPU在系统层面上都会维护一个运行队列!
2.阻塞状态
何为阻塞状态呢?所谓阻塞便是我们当前的进程需要等待!先补充一个小知识便是:在计算机中,我们的底层硬件都会维护一个dev waitqueue。何时会出现阻塞状态呢?比如说:
在运行某些进程时我们必然会有进行IO操作的时候,这个时候需要键盘等设备的输入。所以在我们的进程运行到要执行这些IO操作时我们的进程PCB会从运行队列里剥离出来而连接到dev维护的等待队列中。这个时候便出现了阻塞状态!
3.挂起状态
所谓挂起状态其实也是阻塞状态的一种。但是为什么又要叫做挂起状态呢?其实这是因为这种状态的出现是因为当我们的内存被占满的时,我们的操作系统便要开始清理空间,这时一些处于等待状态的PCB便被列入了清理对象的列表中,于是等待状态的进程PCB就要被写入到磁盘里,那么这个进程就被挂起了。它的状态也被叫做挂起状态了。
4.Linux内核中的状态分类
先来看看源代码:
cpp/* * The task state array is a strange "bitmap" of * reasons to sleep. Thus "running" is zero, and * you can test for combinations of others with * simple bit tests. */ static const char * const task_state_array[] = { "R (running)", /* 0 */ "S (sleeping)", /* 1 */ "D (disk sleep)", /* 2 */ "T (stopped)", /* 4 */ "t (tracing stop)", /* 8 */ "X (dead)", /* 16 */ "Z (zombie)", /* 32 */ };
首先便来看看第一个状态。现在直接教大家一个可以比较方便的查看状态的指令:
while :;do ps ajx | head -1&& ps ajx | grep "程序名" | grep -v grep ;sleep 1;done;(一定要记住要在while后面加上空格)
现在来写一个程序,代码如下:
cpp#include<stdio.h> #include<unistd.h> int main() { while(1); return 0; }
查看状态如下:
可以看到这个程序执行时便是运行状态,这个状态便是R。
现在将代码改造如下:
cpp1 #include<stdio.h> 2 #include<unistd.h> 3 int main() 4 { 5 while(1) 6 { 7 printf("I am a process!\n");//bin加上一个IO操作。 8 sleep(1);//加上一个sleep()操作。 9 } 10 return 0; 11 }
接下来再来查看状态:
这里便成为了阻塞状态了,这个状态便是S。
第三个叫做D状态,这个状态我们一般是见不到的,如果被你见到了那你的计算机就离宕机不远了。这个D状态其实就是相当于一个免死金牌,当我们系统中的内存被占满时我们的操作系统便要开始杀进程了,但是某些进程可能在将自己的数据写入到磁盘中,此时这个进程便处于D状态,这时操作系统便不能杀死这个进程。
第四和第五个状态T与t都叫做停止状态,第一个T是在普通情况下的停止状态。这个状态只有在我们使用kill指令让我们的程序终止时才会出现。这个kill指令的编号时-19。所以这条命令便是kill -19 +pid。给一个运行的程序发送这条指令就会看到这个结果:
出现了T。
当我们的的程序在debug模式下运行时(在Makefile文件的gcc指令后面加上-g),如果再次使用这条语句便会出现一个t:
第四个状态叫做X状态,也就是死亡状态。当出现这个状态时,我们的进程便已经将任务完成了,于是这个进程便要将自己的PCB给销毁掉将空间还给操作系统。
第五个状态叫做Z状态,这个状态叫做僵尸状态。这个状态与死亡状态的区别在于这个进程已经结束了,但是它的PCB还没有被它的上一级进程回收。这样的进程便被叫做僵尸进程,与之相反的便是孤儿进程(孤儿进程便是当父进程结束,子进程还在运行时出现的一种状态,并且该子进程会被1号进程接管)。