Linux进程:进程状态

一、课本里的进程状态

我们每个人都应该见过下面这幅图,或者类似的图,这时基本上所有的操作系统教材中都会出现的进程状态切换图。

运行状态:每一个CPU对应一个运行队列,当进程处在运行队列当中,则这个进程处于运行状态

阻塞状态:每一种设备的结构体中都有一个wait等待队列,当进程需要I/O请求的时候,就从cpu的运行队列上剥离,加入某种设备的等待队列当中,就处于阻塞状态。

阻塞挂起状态(用时间换空间):当内存资源严重紧张的时候,操作系统会将某些处于阻塞状态的进程的代码和数据从内存中调出,放到磁盘上的SWAP分区,来缓解内存资源严重不足的状况,当资源充足的时候,重新调回内存。

甚至某些极端的操作系统会存在运行时挂起,当运行队列中的进程特别多的时候,可能将运行的进程挂起。(但是风险大,这种操作系统较少)

二、Linux中的进程状态

操作系统内核代码中有这么一段:

emm,没错,这就是Linux中的进程状态。

R(running) : 运行状态
S(sleeping):休眠状态。(这个状态的阻塞允许被中断)
D(disk sleep):磁盘休眠状态。(这个状态的阻塞不允许被中断,磁盘的读取涉及到数据的存取,一旦被中断,会造成数据紊乱,相当危险)
T(stopped):停止状态 ,准确的说是暂停状态,可以通过19号信号暂停,18号信号继续(要和死亡状态区别)
t(tracing stop):调试暂停状态,通畅在我们gdb调试的时候可以看到
X(dead):死亡状态,一般看不到
Z(zombie):僵尸状态(进程的代码和数据可以释放,但是PCB不能释放,需要维护退出信息)。维持进程退出时的退出信息,提供给父进程和操作系统以便后续使用。

三、来思考一个问题

思考:为什么下面的代码执行一个死循环任务,却大概率处在S+(+是前台程序的意思)状态?

c 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{
	int cnt = 0;
	while(1)
	{
	printf("cnt = %d\n",cnt++);
	}
	return 0;
}

因为该代码需要printf,需要I/O输出,IO输出的速度远远慢于CPU的计算速度,所以大概率看到进程处于阻塞状态。

四、孤儿进程和僵尸进程

僵尸进程

子进程退出,父进程未退出(父进程没回收子进程),此时子进程是僵尸进程。

如果没有人回收僵尸进程,僵尸进程会一直存在,僵尸进程占有的资源不会完全释放,所以会造成内存泄露。

孤儿进程

父进程退出,子进程还没退出,此时子进程是孤儿进程。

子进程交给1号进程进行管理,成为1号进程(系统,老版本系统叫initd)的子进程,孤儿进程会在后台运行,变成了一个后台进程。

我们使用ctrl + c无法直接终止进程,而需要使用kill -9 + pid 或者 使用fg + 任务号变成前台进程之后用ctrl + c才能终止进程。

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