操作系统的进程状态及linux实例

阳光穿透心脏的1/2处 2022-07-16 08:48 170阅读 0赞

## 进程的三态模型 ##

我们在操作系统原理中，最初了解的就是进程的三态模型。  
1. 运行：所谓的占用cpu的进程。  
2. 就绪：进程被分配了到了除了cpu以外的所有资源，就绪进程可能有多个并被放在一个就绪队列中。（时间片用完后，进程从运行态变为就绪态）  
3. 阻塞：进程由于某个事件暂停执行，等待事件的完成（或是资源的到来）；  
![这里写图片描述][20161012110013078]

## linux进程实例 ##

### 从ps的输出来看 ###

ps（process status）进程状态，用来查看进程的状态的命令。  
我们一般就用 。  
`ps aux`查看当前内存中的所有进程状态。  
ps中的进程状态  
1. D 不可中断（uninterruptible sleep(usually IO)）  
2. R 运行（runnable）  
3. S 中断（sleep）  
4. T 停止（traced or stopped）//其实这个traced不是太明白？？？？  
5. Z 僵死（defunct process(zombie)）  
给几个实际的例子吧。  
1. 孤儿进程的例子（linux下调用sleep函数是秒）（调用了sleep函数进程进入S状态）  
[github源码][github]  
![这里写图片描述][20161013101819415]  
这是运行后ps命令后的结果  
PS：孤儿进程的产生，父进程先于子进程退出，子进程由init进程领养，并回收PCB。（引申一下，对于我们接一下来将的僵尸进程的处理方法，我们一般是无法kill一个僵尸进程，但是我们可以kill它的父进程，让僵尸进程，成为孤儿进程，继而有init来回收PCB）(再引申一下，在linux内核下，对于进程也有两个父节点，一个是real\_parent,一个是parent养父的概念。)  
2. 僵尸进程的例子  
[github源码][github 1]  
![这里写图片描述][20161013102522502]  
僵尸进程如何产生：子进程退出后，父进程没有调用waitpid，子进程的进程描述符仍然存在于系统中。  
这里看一下如何处理僵尸进程。  
![这里写图片描述][20161013103728737]  
3. 不可中断状态例子。  
[github源码][github 2]  
![这里写图片描述][20161013104223990]  
这个状态需要解释一下，进程不响应异步信号，kill -9 无法杀死一个正在睡眠的父进程。（但是我在实验的时候做到了这个问题？？？？？这里需要下去好好看看![这里写图片描述][20161013105450449]）

### 从linux内核源码的角度来看 ###

1.  首先先说下我的内核版本  
    ![这里写图片描述][20161013105557953]
2.  在来看一下内核源码的位置  
    ![这里写图片描述][20161013105702559]
3.  源码中我们要锁定一个头文件sched.h（调度）  
    ![这里写图片描述][20161013105740997]
4.  用vim打开在正常模式下（即按下ESC后的模式）输入/TASK\_RUNNING进行检索，光标将定位在以下内容处。  
    ![这里写图片描述][20161013110010685]
5.  现在开始简单的介绍一下其中的几个标志位。  
    
    
    1.  TASK\_RUNNING(可运行态)：是原理课中的就绪态和运行态的合并。所以当遇到可执行队列的时候指的就是这个TASK\_RUNNING状态。
    2.  TASK\_INTERRUPTIBLE(可中断的睡眠状态)：这种状态一般是等待某个事件的发生（可能是某个信号），被阻塞了，将该进程的struct\_task放入等待事件的对待队列中，当事件到来被唤醒。
    3.  TASK\_UNINTERRUPTIBLE(不可中断的睡眠状态)：与2相类似但是不响应异步信号。（这个状态需要深入的去看看！！！！这里浅谈）
    4.  \_\_TASK\_STOPPED(暂停状态)：向一个进程发送SIGSTOP信号，可以将该进程从原有状态进入\_\_TASK\_STOPPED状态。（SIGSTOP,SIGKILL都是强制的无法被重置signal处理函数），若想进程发送SIGCONT信号，则从\_\_TASK\_STOPPED回到TASK\_RUNNING态。  
        今天就且说到这里。
6.  留给自己一些思考？？  
    
    
    1.  宏定义的时候用0, 1, 2, 4, 8这些数字是对应每一个位进行设置的，便于进行位运算。
    2.  能否提供更多的应用场景。

[20161012110013078]: /images/20220716/0788b3f7bd4445fa93c7dbdf87494e32.png
[github]: https://github.com/tonyxinminghui/shell_learning/blob/master/test_orphan.c
[20161013101819415]: /images/20220716/f26ed839cbf64b978e024d32d52431cb.png
[github 1]: https://github.com/tonyxinminghui/shell_learning/blob/master/test_zombie.c
[20161013102522502]: /images/20220716/8cff5e70c2c74668a14febd7ea5000e2.png
[20161013103728737]: /images/20220716/030219e2f25d48789da5c86062b7121e.png
[github 2]: https://github.com/tonyxinminghui/shell_learning/blob/master/uninterruptible_status.c
[20161013104223990]: /images/20220716/9147fd07e7c245f889fb570337f263d1.png
[20161013105450449]: /images/20220716/407cbd031e974a2ca71926759c6ac53f.png
[20161013105557953]: /images/20220716/628439805896452ca50ec2a1e100d450.png
[20161013105702559]: /images/20220716/3a26b82a5a764ed8b32fd73944037755.png
[20161013105740997]: /images/20220716/0103cb3f41d2489eb07b7e0942c20b51.png
[20161013110010685]: /images/20220716/d25c664dca5e48beac2893e783e44ec7.png