【Linux】深度解析Linux中的几种进程状态

本文涉及的产品
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云解析 DNS,旗舰版 1个月
简介: 【Linux】深度解析Linux中的几种进程状态

前言

大家好吖,欢迎来到 YY 滴 Linux系列 ,热烈欢迎! 本章主要内容面向接触过Linux的老铁

主要内容含:

一.Linux的进程状态

1.Linux进程状态在kernel源代码里的定义

  • R运行状态(running) : 并不意味着进程一定在运行中,它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。
  • S睡眠状态(sleeping) : 即广义上的“阻塞状态” 。意味着进程在等待事件完成(这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠(interruptible sleep))
  • D磁盘休眠状态(Disk sleep): 有时候也叫不可中断睡眠状态(uninterruptible sleep),在这个状态的进程通常会等待IO的结束。
  • T停止状态(stopped): 可以通过发送SIGSTOP 信号给进程来停止(T)进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。
  • X死亡状态(dead):这个状态只是一个返回状态,你不会在任务列表里看到这个状态
/*
* 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 */
};

2.S :浅度睡眠状态

  • S睡眠状态(sleeping) : 即广义上的“阻塞状态” 。意味着进程在等待事件完成(这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠(interruptible sleep))
  • 浅度睡眠状态,可以被终止
  • 浅度睡眠会对外部信号做出响应

1.S状态与S+状态

  • 前台进程:带+
  • 后台进程:不带+
  • 不能ctrl c关闭;只能kill关闭;可以输入其他命令


3.D :磁盘休眠状态 / 深度睡眠状态

  • D磁盘休眠状态(Disk sleep): 有时候也叫不可中断睡眠状态(uninterruptible sleep),在这个状态的进程 通常会等待IO的结束。
  • Linux在特殊情况下,会通过 杀掉睡眠中的进程,节省资源!
  • 即我们熟知的“杀后台”
  • 深度睡眠状态不可被杀掉!
  • 避免了进程向磁盘写入关键数据时,被操作系统杀掉的问题

4.T :停止状态(阻塞状态)

  • 进程状态:让进程 暂停 (前台进程转为后台进程)
  • 系统中有许多信号,在系统中都是宏定义而来
  • 例如:9号信号SIGKILL#define SIGKILL 9
  • 图中18,19信号就是与停止状态有关的信号


kill -SIGSTOP [PID]   //PID对应进程由S状态进入T状态,前台进程变为后台进程
kill -SIGCONT [PID]   //PID对应进程由T状态进入S状态,后台进程变为前台进程
  • 进程为什么需要暂停状态?
  • 在进程访问软件资源的时候,可能暂时不让进程进行访问,就将进程设置为STOP

4.1 t :追踪停止状态

  • 不同与T状态;
  • debug程序时(不断向系统发送SIGSTOP,SIGCONT信号过程中)
  • 程序停在断点处时,就是t状态
  • 现在一般而言,T,t不分家,都是停止状态

5. X :死亡状态

  • 进程结束

6. Z :僵尸状态(Linux特有状态)

  • 处于僵尸状态的进程:僵尸进程
  • 进程结束不会立刻释放,会等一小会
  • 当一个进程在退出的时候,退出信息会由OS写入到当前退出进程的PCB中,可以允许进程的代码和数据空间被释放,但是不能允许进程的PCB被立刻释放!
  • OS必须维护这个推出进程的PCB结构
  • 原因:在进程死亡时,操作系统 或者 父进程 需要知道进程退出的原因,因此它的PCB里的退出信息不会被释放
  • 父进程或者OS读取后,PCB状态先被改成X死亡状态,才会被释放

1)僵尸进程的危害

进程的退出状态必须被维持下去,因为他要告诉关心它的进程(父进程),你交给我的任务,我办的怎

么样了。可父进程如果一直不读取,那子进程就一直处于Z状态?是的!

维护退出状态本身就是要用数据维护,也属于进程基本信息,所以保存在task_struct(PCB)中,换句话说,Z状态一直不退出,PCB一直都要维护?是的!

  • 那一个父进程创建了很多子进程,就是不回收,是不是就会造成内存资源的浪费?是的!因为数据结构对象本身就要占用内存,想想C中定义一个结构体变量(对象),是要在内存的某个位置进行开辟空 间!

2)孤儿进程的引入

  • 子进程和父进程运行时,父进程退出了,父进程会进入僵尸状态吗?
  • 现象:不会进入僵尸状态,而是直接没了。
  • 原因:父进程也有其父进程bash,会被其立刻回收! 且父进程不对孙子进程负责(即bash不对场景中子进程负责)
  • 子进程和父进程运行时,父进程退出了, 子进程进入僵尸状态谁来维护它?
  • 回答:子进程的父进程直接退出了,子进程要被领养,即 子进程被1号进程(systemd)领养;
  • 我们称这种状态的进程作“孤儿进程”
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