【Linux】盘点广义层面上【三种最基本的进程状态】

简介: 【Linux】盘点广义层面上【三种最基本的进程状态】

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.进程状态变化の本质原理

PS:我们大致知道就可以,理解在下文

引入: 下面以Linux操作系统中的状态举例,不同系统或多或少会有差别

  • 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


原理:

  • 操作系统中有许多 队列 :运行队列,阻塞队列,设备等待队列…
  • 进程状态:就是PCB中的一个字段,就是PCB中的一个 整型变量
  • 所谓的 状态变化的本质 本质就是修改整型变量 并将对应的PCB放到各种队列中
  • 宏定义了各种状态
#define NEW 1
#define RUNNING 2
#define BLOCK 3
  • 通过对PCB中 相应字段的赋值 ,从而实现各种进程操作
PCB->status == BLOCK           

if(PCB->status == NEW)              //PCB放入运行队列
else if (PCB->status == BLOCK)           //PCB放入阻塞队列

二.操作系统层面的三种广义进程状态

1.运行状态

  • 每一个CPU在系统层面都会维护一个 运行队列
  • 运行队列: 我们运行程序创建进程时,会生成PCB;
  • 而我们的运行队列中有头节点,可以穿起这些PCB,从而实现运行的先后
  • 只要在运行队列中的进程 ,它的状态都是 运行状态 (代表我已经准备好了,可以随时被调度)

2.阻塞状态

  • 我们的代码中,一定会或多或少 访问系统中的某些资源!
  • 例如:scanf()/ cin>>,我们要从键盘中接收数据
  • 而如果我们一直不输入,就代表 我们进程要访问的资源 没有就绪
  • 最终结果是:进程代码 无法继续向后执行
  • 而我们知道:操作系统会对驱动程序,底层硬件进行 管理 (先描述,后组织——会有各种数据结构)
  • 操作系统内部,会以类似PCB的形式,创建各种设备特有的结构体;
  • 并且他们能够以 链表 形式被串起来,也就是我们俗称的 设备列表
  • 对设备的管理,同时也变成了对链表的增删查改
  • 操作系统中有许多队列,运行队列…
  • 而在上面我们知道的每个设备结构体中,都维护了一个 wait_queue等待队列

重点

  • 而我们进程代码无法继续向后执行时,我们就会把 没有就绪的PCB 移动到未响应的设备(键盘)的 wait_queue等待队列中
  • 这个状态就是 阻塞状态
  • 阻塞状态 的本质: PCB不在运行队列中,而在设备的等待队列中
  • PCB同时也可以在其他PCB的等待队列中

3.挂起状态

  • 如果一个进程当前被 阻塞 了,注定这个进程在他等待的资源没有就绪的时候,该进程无法被调度
  • 而如果此时,恰好OS的 内存资源已经严重不足了,该怎么办?

挂起状态的本质 操作系统把在内存中的进程(代码和数据)置换到磁盘中(SWAP分区)

  • 操作系统会优先挂起阻塞的进程,因此也叫: 阻塞挂起
  • 这种挂起状态,会造成系统效率变低
  • 在设计操作系统时,会避免将用于置换PCB的SWAP分区设置过大,防止操作系统过于依赖挂起;
相关文章
|
7天前
|
缓存 监控 Linux
linux进程管理万字详解!!!
本文档介绍了Linux系统中进程管理、系统负载监控、内存监控和磁盘监控的基本概念和常用命令。主要内容包括: 1. **进程管理**: - **进程介绍**:程序与进程的关系、进程的生命周期、查看进程号和父进程号的方法。 - **进程监控命令**:`ps`、`pstree`、`pidof`、`top`、`htop`、`lsof`等命令的使用方法和案例。 - **进程管理命令**:控制信号、`kill`、`pkill`、`killall`、前台和后台运行、`screen`、`nohup`等命令的使用方法和案例。
31 4
linux进程管理万字详解!!!
|
6天前
|
算法 Linux 定位技术
Linux内核中的进程调度算法解析####
【10月更文挑战第29天】 本文深入剖析了Linux操作系统的心脏——内核中至关重要的组成部分之一,即进程调度机制。不同于传统的摘要概述,我们将通过一段引人入胜的故事线来揭开进程调度算法的神秘面纱,展现其背后的精妙设计与复杂逻辑,让读者仿佛跟随一位虚拟的“进程侦探”,一步步探索Linux如何高效、公平地管理众多进程,确保系统资源的最优分配与利用。 ####
30 4
|
7天前
|
缓存 负载均衡 算法
Linux内核中的进程调度算法解析####
本文深入探讨了Linux操作系统核心组件之一——进程调度器,着重分析了其采用的CFS(完全公平调度器)算法。不同于传统摘要对研究背景、方法、结果和结论的概述,本文摘要将直接揭示CFS算法的核心优势及其在现代多核处理器环境下如何实现高效、公平的资源分配,同时简要提及该算法如何优化系统响应时间和吞吐量,为读者快速构建对Linux进程调度机制的认知框架。 ####
|
8天前
|
消息中间件 存储 Linux
|
15天前
|
运维 Linux
Linux查找占用的端口,并杀死进程的简单方法
通过上述步骤和命令,您能够迅速识别并根据实际情况管理Linux系统中占用特定端口的进程。为了获得更全面的服务器管理技巧和解决方案,提供了丰富的资源和专业服务,是您提升运维技能的理想选择。
16 1
|
26天前
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux操作系统的进程管理
【10月更文挑战第9天】本文将深入浅出地介绍Linux系统中的进程管理机制,包括进程的概念、状态、调度以及如何在Linux环境下进行进程控制。我们将通过直观的语言和生动的比喻,让读者轻松掌握这一核心概念。文章不仅适合初学者构建基础,也能帮助有经验的用户加深对进程管理的理解。
18 1
|
1月前
|
消息中间件 Linux API
Linux c/c++之IPC进程间通信
这篇文章详细介绍了Linux下C/C++进程间通信(IPC)的三种主要技术:共享内存、消息队列和信号量,包括它们的编程模型、API函数原型、优势与缺点,并通过示例代码展示了它们的创建、使用和管理方法。
27 0
Linux c/c++之IPC进程间通信
|
1月前
|
Linux C++
Linux c/c++进程间通信(1)
这篇文章介绍了Linux下C/C++进程间通信的几种方式,包括普通文件、文件映射虚拟内存、管道通信(FIFO),并提供了示例代码和标准输入输出设备的应用。
22 0
Linux c/c++进程间通信(1)
|
1月前
|
Linux C++
Linux c/c++之进程的创建
这篇文章介绍了在Linux环境下使用C/C++创建进程的三种方式:system函数、fork函数以及exec族函数,并展示了它们的代码示例和运行结果。
30 0
Linux c/c++之进程的创建
|
1月前
|
Linux C++
Linux c/c++进程之僵尸进程和守护进程
这篇文章介绍了Linux系统中僵尸进程和守护进程的概念、产生原因、解决方法以及如何创建守护进程。
17 0