【Linux】进程状态

目录

1、Linux操作系统进程的状态

2、Linux内核进程状态

1、内核代码

2、R运行状态（running）

2.1进程有前台进程和后台进程

3、S睡眠状态（sleeping)

4、X死亡状态（dead）

5、Z僵尸状态(zombie)

5.1、Z僵尸状态是什么？

5.2、为什么维持Z僵尸状态？

5.3、僵尸进程危害

6、孤儿进程

6、1孤儿进程是什么？

 6、2 模拟孤儿进程：

6、3 为什么孤儿进程要被领养？

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1、Linux操作系统进程的状态

新建：描述进程刚被创建出来，具备了进程相关数据结构，但是还不能运行

运行：task_struct结构体在运行队列中排队（等待某种资源），就叫做运行态。（进程还没有被CPU调度，正在等待调度器调度）

阻塞：等待非CPU资源就绪，进程所处的状态为阻塞状态

 系统中一定存在各自资源的，除了CPU，还有网卡，磁盘，显卡等其他设备，系统中不只是存在一种队列，磁盘也可能由多个进程要访问，所以多个进程要访问同一个资源要排队等待。

挂起：当内存不足的时候，OS通过适当置换进程的代码和数据到磁盘，进程状态就叫做挂起。

 如果磁盘的交换空间也满了，OS进行挂起和置换时有成本的，把内存数据置换到磁盘时一次I/O的过程，对于速度很慢的磁盘来说，不停换入换出会影响OS的效率，所以OS会在置换之间做平衡，如果SWAP分区满了，意味着OS的内存已经十分紧张了，OS会更频繁IO和磁盘中的数据做交换，来不断尝试在内存当中节省空间，这时直观表现就是OS变得特别慢，如果继续增加OS的压力，OS扛不住时会宕机。

2、Linux内核进程状态

1、内核代码

/*
* 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.
*/
//保存Linux状态的指针数组
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、R运行状态（running）

R运行状态（running）:

真正的运行状态可能在队列当中等待，也有可能正在被CPU调度 

  

2.1进程有前台进程和后台进程

前台进程：前台进程会影响命令行交互，进程状态前面有个＋号，代表前台进程，前台进程一启动，执行命令没有效果，可以被键盘Ctrl+c终止，

后台进程：后台进程不影响命令行交互， 执行程序./myproc & 进程就在后台运行，那么输入各自命令也能正常执行，进程一直在后台运行 ， Ctrl+c无法终止，如果要kill该进程，可以执行kill -9 id号。

3、S睡眠状态（sleeping)

S睡眠状态（sleeping):

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)。

4、D磁盘休眠状态：

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。

当服务器压力过大的时候，OS会通过一定的手段，杀掉一些进程来节省空间，如果进程正在磁盘进行读写操作，磁盘就要处于D状态，进程处于D状态，OS不会杀掉D状态的进程，要等待D状态自动醒来才能杀掉，此时D状态时深度睡眠和不可中断睡眠。

5、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。

6、X死亡状态（dead）

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，意味着当前资源可以被回收。

5、Z僵尸状态(zombie)

5.1、Z僵尸状态是什么？

一个进程已经退出，但是还不允许被OS释放，处于一个被检测的状态，一般是父进程检测或OS检测。

5.2、为什么维持Z僵尸状态？

维持该状态，为了让父进程和OS来进行回收，Z状态变为X状态。

僵死状态（ Zombies ）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用 wait() 系统调用 , 后面讲） 没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死( 尸 ) 进程

僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。

所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入 Z 状态

模拟僵尸进程：

5.3、僵尸进程危害

1、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！

2、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！

3、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

4、内存泄漏：C++中自己malloc或者new空间不释放，父进程创建的子进程没有回收，导致僵尸问题，也是内存泄漏

6、孤儿进程

6.1、孤儿进程是什么？

父进程退出，子进程还在，子进程就叫做孤儿进程。

父进程如果提前退出，那么子进程后退出，进入Z之后，那该如何处理呢？

父进程先退出，子进程就称之为“孤儿进程” ，孤儿进程被1号init进程领养，有（1号进程）init进程回收

6.2、 模拟孤儿进程：

6.3、 为什么孤儿进程要被领养？

未来子进程退出的时候，父进程早已不在，需要领养进程来进行回收，目的时当子进程再退出时

系统可以回收它的资源。