Linux進程狀態解析

 

Linux是一個多用戶,多任務的系統,可以同時運行多個用戶的多個程序,就必然會產生很多的進程,而每個進程會有不同的狀態。

 

Linux進程狀態解析之R、S、D

 

Linux進程狀態:R (TASK_RUNNING),可執行狀態。

只有在該狀態的進程纔可能在CPU上運行。而同一時刻可能有多個進程處於可執行狀態,這些進程的task_struct結構(進程控制塊)被放入對 應CPU的可執行隊列中(一個進程最多隻能出現在一個CPU的可執行隊列中)。進程調度器的任務就是從各個CPU的可執行隊列中分別選擇一個進程在該 CPU上運行。

很多操作系統教科書將正在CPU上執行的進程定義爲RUNNING狀態、而將可執行但是尚未被調度執行的進程定義爲READY狀態,這兩種狀態在linux下統一爲 TASK_RUNNING狀態。

 

Linux進程狀態:S (TASK_INTERRUPTIBLE),可中斷的睡眠狀態。

處於這個狀態的進程因爲等待某某事件的發生(比如等待socket連接、等待信號量),而被掛起。這些進程的task_struct結構被放入對應事件的等待隊列中。當這些事件發生時(由外部中斷觸發、或由其他進程觸發),對應的等待隊列中的一個或多個進程將被喚醒。

通過ps命令我們會看到,一般情況下,進程列表中的絕大多數進程都處於TASK_INTERRUPTIBLE狀態(除非機器的負載很高)。畢竟CPU就這麼一兩個,進程動輒幾十上百個,如果不是絕大多數進程都在睡眠,CPU又怎麼響應得過來。

 

Linux進程狀態:D (TASK_UNINTERRUPTIBLE),不可中斷的睡眠狀態。

與TASK_INTERRUPTIBLE狀態類似,進程處於睡眠狀態,但是此刻進程是不可中斷的。不可中斷,指的並不是CPU不響應外部硬件的中斷,而是指進程不響應異步信號。
絕 大多數情況下,進程處在睡眠狀態時,總是應該能夠響應異步信號的。否則你將驚奇的發現,kill -9竟然殺不死一個正在睡眠的進程了!於是我們也很好理解,爲什麼ps命令看到的進程幾乎不會出現TASK_UNINTERRUPTIBLE狀態,而總是 TASK_INTERRUPTIBLE狀態。

而TASK_UNINTERRUPTIBLE狀態存在的意義就在於,內核的某些處理流程是不能被打斷的。如果響應異步信號,程序的執行流程中就會被 插入一段用於處理異步信號的流程(這個插入的流程可能只存在於內核態,也可能延伸到用戶態),於是原有的流程就被中斷了。

 

Linux進程狀態解析之T、Z、X

Linux進程狀態:T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED),暫停狀態或跟蹤狀態。

向進程發送一個SIGSTOP信號,它就會因響應該信號而進入TASK_STOPPED狀態(除非該進程本身處於 TASK_UNINTERRUPTIBLE狀態而不響應信號)。(SIGSTOP與SIGKILL信號一樣,是非常強制的。不允許用戶進程通過 signal系列的系統調用重新設置對應的信號處理函數。)
向進程發送一個SIGCONT信號,可以讓其從TASK_STOPPED狀態恢復到TASK_RUNNING狀態。

 

Linux進程狀態:Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE),退出狀態,進程成爲殭屍進程。

進程在退出的過程中,處於TASK_DEAD狀態。

在這個退出過程中,進程佔有的所有資源將被回收,除了task_struct結構(以及少數資源)以外。於是進程就只剩下task_struct這麼個空殼,故稱爲殭屍。

 

Linux進程狀態:X (TASK_DEAD - EXIT_DEAD),退出狀態,進程即將被銷燬。 
而進程在退出過程中也可能不會保留它的task_struct。

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