Linux进程的几种状态(一)

Linux系统是一个多用户、多任务的操作系统，它可以同时运行多个用户的多个程序，就必然会产生很多的进程，而不同的进程一般有不同的状态。

下面是网易校招的笔试题
Linux下的进程有哪3种状态？( )
　　A 精确态，模糊态和随机态
　　B 运行态，就绪态和等待态
　　C 准备态，执行态和退出态
　　D 手动态，自动态和自由态

答案为B选项

实际上Linux系统中进程的状态分为R、S、D、T、Z和X 6种状态。

1.R Running or runnable(on run queue)

　　处于运行或能(可)运行状态，即进程正在运行或在运行队列(可执行队列)中等待。只有在该状态的进程才可能在CPU上运行，同一时刻可能有多个进程处于该状态。【ps:很多教科书上将正在CPU上执行的进程的状态定义为Running，将可执行但尚未被调度执行的进程状态定义为Ready，这2种状态在Linux下统一为R状态】
　　

2.S Interruptible sleep

　　处于可中断的睡眠状态，即进程在休眠中，由于在等待某个事件的完成(或等待某个条件的形成或等待某个信号等)【ps：等待socket连接、等待信号量等】而被挂起；当这些事件发生时，对应的等待队列中的一个或多个进程将被唤醒。一般情况下，进程列表中绝大多数进程都处于该状态。
　　

3.D Uninterruptible sleep

　　处于不可中断的睡眠状态，不可中断指的并不是CPU不响应外部硬件的中断，而是指进程不响应异步信号，无法用kill命令杀死，进程必须等待直到有中断发生。
　　一般由等待I/O【磁盘I/O、网络I/O和其他外设I/O】引起，同步I/O在做读或写操作时，此进程不能做其他事情，只能等待；如果程序采用异步I/O，这种状态应该就很少被看见了。
　　在进程对某些硬件进行操作时(例如进程调用read系统调用对某个设备文件进行读操作)，可能需要使用Uninterruptible sleep状态对进程进行保护，以避免进程与设备交互的过程被打断，造成设备陷入不可控的状态。这种情况下Uninterruptible sleep状态非常短暂，通过ps命令基本上不可能捕捉到。
【注】：When the process is sleeping uninterruptibly, the signal will be noticed when the process returns from the system call or trap.

4.T Stopped or Traced

　　处于暂停或跟踪状态。进程收到SIGSTOP、SIGSTP、SIGTIN、SIGTOU等信号进入暂停状态(除非进程处于不可中断的睡眠状态)；当接着向进程发送1个SIGCONT信号，进程可以从暂停状态恢复到运行或能运行状态。
　　当进程被跟踪时，它处于被跟踪状态。“被跟踪”指进程暂停下来，等待跟踪它的进程对它进行操作。例如在GDB调试中，对被跟踪的进程设置某个断点，进程执行到断点处停下来的时候就处于被跟踪状态。
　　
【注】：对于进程本身而言，暂停状态和被跟踪状态很类似，都表示进程暂停下来；但被跟踪状态相当于在暂停状态之上多了一层保护，处于被跟踪状态的进程不能响应SIGCONT信号而被唤醒，只能等到调试进程通过ptrace系统调用执行ptrace_cont、ptrace_detach等操作（通过ptrace系统调用的参数指定操作），或调试进程退出，被调试的进程才能恢复到R状态。

5. Z Dead-Exit_Zombie

　　处于僵死状态，也称退出状态。它指进程已经结束，放弃了几乎所有的内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，仅仅在进程列表中保留一个位置来记载该进程的退出状态等信息(task_struct结构体[保存了该进程的退出码])供其他进程收集。

　　如果该子进程的父进程没有收到SIGCHLD信号，故未调用wait(如wait4、waitid)处理函数等待子进程结束，又没有显示忽略该信号，该子进程就一直保持僵死状态。只要父进程不退出，这个僵死的子进程就一直存在。多进程写不好的话，这种状态是常见的。
　　
　　如果该子进程(PID)的父进程(PPID)结束了，则init进程(PID为1)自动接手该子进程，给它收尸。
　　当进程退出时，会将它的所有子进程都托管给别的进程(使之成为别的进程的子进程)。托管的进程可能是退出进程所在进程组的下一个进程(如果存在的话)或者是init进程。故每个进程、每时每刻都有父进程存在。

　　linux系统启动后，第1个被创建的用户态进程就是init进程，它通常有2个作用：
　　1.执行系统初始化脚本，创建一系列的进程(都是init进程的子孙)；
　　2.在一个死循环中等待其子进程的退出事件，并调用waitid系统调用来完成“收尸”工作。

　　init进程不会被暂停，也不会被杀死(由内核来保证)。它在等待子进程退出的过程中处于可中断的睡眠状态，“收尸”过程中处于运行状态。
　　处理僵死进程的办法：先找出父进程号(PPID)，然后kill父进程，之后子进程(僵死进程)被托管到其他进程(如init进程)，然后由init进程将子进程的尸体(task_struct)释放掉。

　　可以通过如下命令查看僵死进程：ps -ef|grep defunc

6.X Dead-Exit_Dead

　　进程在退出过程中可能不会保留它的task_struct。例如某个进程是多线程程序中被detach过的进程；或者父进程通过设置SIGCHLD信号的Handler为SIG_IGN，显示的忽略了SIGCHLD信号。
　　此时该进程被置于exit_dead退出状态，这意味着接下来的代码立即会将该进程彻底释放。故exit_dead状态非常短暂，几乎不可能通过ps命令捕捉到。

　　再回过头来看网易的那道题，B选项的运行态和就绪态可以统一称为R状态，而等待态则理解为等待/阻塞态，包括S(可中断的睡眠状态)、D(不可中断的睡眠状态)、T(暂停或跟踪状态)、Z(僵死状态)【X状态很短暂，忽略不计】

参考资料

1.Linux进程状态 说明

2.Linux系统的进程通常有以下几种状态

3.Linux下的进程有哪三种状态

4.Linux下进程的各种状态

5.每天一个linux命令（41）：ps命令