【liunx】进程的状态

1.进程的状态

我们或多或少了解到进程的状态分为：
运行，新建，就绪，挂起，阻塞，等待，停止，挂机，死亡…

首先解释一点，进程这么多状态，本质上都是用来满足不同运行场景的。

接下来我们从两个方面来理解进程的状态

1.普遍的操作系统层面理解进程的概念

总结：
1.一个cpu一个运行队列
2.让进程进队列，本质上是将进程的task_struct结构体对象放在运行队列中
3.进程pcb在运行队列，就是R，不是这个进程正在运行，才是运行状态

状态其实是进程内部的属性，放在task_struct，本质是就是int类型的数字来表示不同的状态（假如1：run 2：stop …）。

我们知道磁盘速度都是很慢的，进程或多或少会访问磁盘，但是磁盘也只有一个，那该怎么办呢？
只能是等待。

4.不要只以为，你的进程只会等待（占用）cpu资源，你的进程也可能随时随地要外设资源。

当cpu发现某个进程需要访问磁盘，就会把该进程从运行队列中剥离，如果这个磁盘现在正由其他进程使用，操作系统就会把该进程放在磁盘的等待队列里（将task_struct对象放在不同队列中），该进程会由运行状态变成阻塞状态。，当磁盘处理完进程，但是等待队列中的进程还是阻塞状态，操作系统会把该进程拿到系统中，把状态改成R（运行状态）再给cpu的运行队列中。

5.所谓的进程不同的状态，本质是进程在不同的队列中，等待某种资源。

进程处于阻塞状态，可能不会被立即调度，万一阻塞的进程有很多，内存空间不够了怎么办？

操作系统会把该进程对应的代码和数据暂时保存到磁盘上，pcb还在内存。这样就节省了一部分空间，然后把这一部分空间给别人使用。

此时的进程就处于挂起状态。

将进程的代码和数据，加载或者保存到磁盘叫做内存数据的唤入换出。

阻塞并不一定挂起，挂起一定阻塞。

进程的状态我们这里就说这么多，主要要知道，1.什么叫做运行；2.什么叫做阻塞；3.什么叫做挂起。

接下来我们从另一方面来了解进程

2.Linux是怎么做的（具体的linux操作系统的状态）

STAT 状态

#include
   
   int main()
   {
   
       while(1)
       {}
                                                                                                                                                                    
      return 0;
  }

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R+ 运行

#include
#include

int main()
{                                                                                                                                                                   
	int a=0;
	while(1)
	{
		printf("%d\n",a++);
		sleep(1);
	}
  
	return 0;
}

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S+ 休眠

printf会把内容打印到显示器上去，显示器是一个外设，外设特点就是慢，等待显示器就绪，cpu需要花较长的时间。99%都是在等IO就绪，1%再执行打印代码。

所有进程访问外设行为基本都是S（阻塞状态的一种）

kill -l  //查看kill命令
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kill -19 编号  //暂停进程
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T 暂停（阻塞的一种）

kill -18 编号 //继续进程
1

这里注意一点，在睡眠的状态是S+，当我暂停进程，又继续进程之后。这个进程状态就变成S了；

状态后面带+，属于前台进程，在xshell输入任何指令没用，除了用ctrl+c，结束进程。
状态后面不带+，属于后台进程，在xshell输入指令都有效，使用ctrl+c不能结束进程，只能使用kill -9 杀死进程。

ctrl+c不能杀死后台程序

输入指令还有效

对于后台程序只能通过kill -9 杀死进程。

D 深度睡眠

讲个小故事帮助我们理解D状态。

今天我想让进程帮我向磁盘写个超大份的数据，磁盘答应给我写，那么磁盘就开始写了。写了一会操作系统发现我们电脑变得很卡，操作系统是很聪明的，它去查看，发现这个进程导致电脑变卡，如果不删去这个进程而去删别的进程就会导致其他进程有意见，所以操作系统决定给它删了，过了一会磁盘写数据遇见错误，呼叫进程，但是进程被删了，所以最终导致写入数据失败。当我发现写入数据失败，我问它们三个到底是谁的责任？

请问是操作系统的责任吗？请问是进程的责任吗？请问是磁盘的责任吗？

操作系统回答说，不是我的责任，这是我们赋予它的权力，为了保证系统正常运行。
进程回答说，不是我的责任，我是被操作系统给删掉了。
磁盘回答说，也不是我的责任，我只负责任写。

那么为了想把数据写到磁盘里，我只能给这个进程发一个免死金牌，让操作系统不能删掉它。

像在高级IO的情况，该进程就处于D（深度睡眠），在该状态的进程，无法被操作系统杀掉！只能通过断电，或者进程自己醒来才能解决

S+ 休眠，属于浅度睡眠可以被终止

t 也是暂停状态，表示该进程正在被追踪，等待指令，当调试的时候。出现该状态

X(dead)死亡状态

Z(zombie)僵尸状态

2.僵尸进程

为什么会有僵尸状态？（感性的认识）
进程被创建出来，是为了完成任务。
1.要知道它完成的如何。2.不关系结果。

Linux是一个你可以不要，但我要给。
所以进程退出的时候，不能立即释放该进程对应的资源（代码和数据释放掉，PCB保留），保存一段时间，让父进程或者操作系统来进行读取，因什么原因而退出。这段时间内进程处于僵尸状态。

所谓僵尸状态就是：当进程退出的时候，如果没有对该进程回收，此时进程处于僵尸。

我们在linux下见见僵尸状态
具体做法，子进程退出，但是父进程和操作系统没有对其回收------> 创建一个子进程，让父进程不要退出，而且什么都不做，让子进程正常退出即可。

#include
#include
#include
int main()
{
    pid_t id=fork();
    if(id == 0)
    {
         //子进程
         int cnt=10;
         while(cnt--)
         {
             printf("子进程, pid : %d , ppid : %d  ,ret : %d ,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),id,cnt);
             sleep(1);
         }                                                                                                                                                        
         exit(-1);
     }
     else if(id > 0)
     {
 
        //父进程
        while(1)
        {
             printf("父进程, pid : %d , ppid : %d  ,ret : %d\n",getpid(),getppid(),id);
             sleep(3);
        }
     }
     return 0;
 }

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3.孤儿进程

所谓孤儿进程就是，当父进程先退出，这个子进程会被操作系统（1号进程）领养，这个子进程叫做孤儿进程。

这里要说明的是：
1.父进程先退出这种情况一定是存在的。
2.子进程会被操作系统（1号进程）领养。
3.那为什么要领养呢？
如果不领养，那么子进程退出的时候，对应的僵尸便没有人能回收了。造成了资源浪费。
4.被领养的进程----孤儿进程
5.如果是前台进程创建的子进程，变成了孤儿，会自动变成后台程序，只能被杀死。

int main()
{
    pid_t id=fork();
    if(id > 0)
    {
         //父进程
         int cnt=10;
         while(cnt--)
         {
             printf("父进程, pid : %d , ppid : %d  ,ret : %d ,cnt=%d\n",getpid(),getppid(),id,cnt);
             sleep(1);
         }                                                                                                                                                        
         exit(-1);
     }
     else if(id > 0)
     {
 
        //子进程
        while(1)
        {
             printf("子进程, pid : %d , ppid : %d  ,ret : %d\n",getpid(),getppid(),id);
             sleep(3);
        }
     }
     return 0;
 }
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发现当父进程退出，子进程会被操作系统（1号进程领养）。并且子进程由前台程序变成了后台程序，只能被杀死。

关于进程的状态我们就说这么多，喜欢的点赞，评论，收藏+关注。下篇继续了解更多关于进程的知识。