进程运行状态

时间:2024-05-23 20:30:20

进程是一个动态的实体,所以他是有生命的。从创建到消亡,是一个进程的整个生命周期。在这个周期中,进程可能会经历各种不同的状态。一般来说,所有进程都要经历以下的3个状态:

  1. 就绪态。指进程已经获得所有所需的其他资源,正在申请处理处理器资源,准备开始执行。这种情况下,称进程处于就绪态。
  2. 阻塞态。指进程因为需要等待所需资源而放弃处理器,或者进程本不拥有处理器,且其他资源也没有满足,从而即使得到处理器也不能开始运行。这种情况下,进程处于阻塞态。阻塞状态也称休眠状态或者等待状态。
  3. 运行态。进程得到了处理器,并不需要等待其他任何资源,正在执行的状态,称之为运行态。只有在运行态时,进程才可以使用所申请到的资源。

在Linux系统中,将各种状态进行了重新组织,由此得到了Linux进程的几个状态:

  • RUNNING:正在运行或者在就绪队列中等待运行的进程。也就是上面提到的运行态和就绪态进程的综合。一个进程处于RUNNING状态,并不代表他一定在被执行。由于在多任务系统中,各个就绪进程需要并发执行,所以在某个特定时刻,这些处于RUNNING状态的进程之中,只有一个能得到处理器,而其他进程必须在一个就绪队列中等待。即使是在多处理器的系统中,Linux也只能同时让一个处理器执行任务。
  • UNINTERRUPTABLE:不可中断阻塞状态。处于这种状态的进程正在等待队列中,当资源有效时,可由操作系统进行唤醒,否则,将一直处于等待状态。
  • INTERRUPTABLE:可中断阻塞状态。与不可中断阻塞状态一样,处于这种状态的进程在等待队列中,当资源有效时,可以有操作系统进行唤醒。与不可中断阻塞状态有所区别的是,处于此状态中的进程亦可被其他进程的信号唤醒。
  • STOPPED:挂起状态。进程被暂停,需要通过其它进程的信号才能被唤醒。导致这种状态的原因有两种。其一是受到相关信号(SIGSTOP,SIGSTP,SIGTTIN或SIGTTOU)的反应。其二是受到父进程ptrace调用的控制,而暂时将处理器交给控制进程。
  • ZOMBIE:僵尸状态。表示进程结束但尚未消亡的一种状态。此时进程已经结束运行并释放掉大部分资源,但尚未释放进程控制块。

进程运行状态


进程运行状态

 

 

◆运行状态(TASK_RUNNING)
当进程正在被CPU执行,或已经准备就绪随时可由调度程序执行,则称该进程为处于运行状态(running)。进程可以在内核态运行,也可以在用户态运行。当系统资源已经可用时,进程就被唤醒而进入准备运行状态,该状态称为就绪态。这些状态(图中中间一列)在内核中表示方法相同,都被成为处于TASK_RUNNING状态。


◆可中断睡眠状态(TASK_INTERRUPTIBLE)
当进程处于可中断等待状态时,系统不会调度该进行执行。当系统产生一个中断或者释放了进程正在等待的资源,或者进程收到一个信号,都可以唤醒进程转换到就绪状态(运行状态)。

◆暂停状态(TASK_STOPPED)
当进程收到信号SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或SIGTTOU时就会进入暂停状态。可向其发送SIGCONT信号让进程转换到可运行状态。


◆僵死状态(TASK_ZOMBIE)
当进程已停止运行,但其父进程还没有询问其状态时,则称该进程处于僵死状态。


◆不可中断睡眠状态(TASK_UNINTERRUPTIBLE)
与可中断睡眠状态类似。但处于该状态的进程只有被使用wake_up()函数明确唤醒时才能转换到可运行的就绪状态。

 

当一个进程的运行时间片用完,系统就会使用调度程序强制切换到其它的进程去执行。另外,如果进程在内核态执行时需要等待系统的某个资源,此时该进程就会调用
sleep_on()或sleep_on_interruptible()自愿地放弃CPU的使用权,而让调度程序去执行其它进程。进程则进入睡眠状
态(TASK_UNINTERRUPTIBLE或TASK_INTERRUPTIBLE)。


只有当进程从“内核运行态”转移到“睡眠状态”时,内核才会进行进程切换操作。在内核态下运行的进程不能被其它进程抢占,而且一个进程不能改变另一个进程的状态。为了避免进程切换时造成内核数据错误,内核在执行临界区代码时会禁止一切中断。