【Linux】进程状态

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进程状态

看看Linux内核源代码怎么说

为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态（在 Linux内核里，进程有时候也叫做任务）。 下面的状态在kernel源代码里定义：

/*
* 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.
*/staticconstchar*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 */};

每种运行状态代表的意思：
运行状态说明R运行状态（running）并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。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（interruptible sleep））。D磁盘休眠状态（Disk sleep）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。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。t追踪状态(tracing stop)也是一种暂停状态，调试时的进程就是这种状态。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。
进程的执行流程如下：

R运行状态（running）

运行状态，顾名思义，就是正在运行的状态。我们写一个一直循环的程序来测试一下。

我们写了一个死循环的程序，而程序什么都不做。

然后编译运行，在另一边来查看该进程。查看进程命令：

ps ajx | head -1 && ps ajx | grep "myprocess"

我们可以看到这2个进程都是R+状态，因为刚刚那个程序还创建了一个子进程。+号代表前台，再执行的时候加上&就会变成后台。而R是运行状态的，也就是说这两个程序是前台运行的。

那么我们在执行之后加上 &试试 。 也就是后台执行。

我们可以发现状态变成R了，也就是在后台运行。

而后台和前台的关系就很好理解了。后台的话你可以进行其他操作，前台运行则不行。

后台运行可以执行其他命令。但是后面换成前台运行，就无法执行其他命令了。

而这些运行中，轮流运行的这个队列，叫做运行队列。运行队列的进程状态都是R状态。因为只有R状态才会被操作系统挂到运行队列。

S睡眠状态（sleeping)

上面说到了运行队列。那么还有等待队列，等待队列里的进程都是处于睡眠状态。

那么进程在什么时候会处于睡眠状态？ 当我们完成某种任务时，任务条件不具备，需要进行某种等待。

打个比方，我们C语言写了个程序，程序里面有一个scanf函数。它会一直等待你输入数据进去，那么你一直不输入，是否证明程序一直在运行状态呢？答案是否定的，此时的程序会处于睡眠状态，因为CPU很忙，如果你一直不输入，那么进程一直运行的话，会极大的降低效率。

那我们就来实践一下。我们写一个有scanf的C语言代码。

然后编译执行。

执行之后，程序一直在等我们输入。

我们不输入，我们去查看它的状态。

然后我们随便输入一个值，再重新查看一下状态。

它又重新变成运行状态了，因为陷入在死循环里面。

所以：当睡眠状态的进程，已经具备了任务条件。比如要求你输入，你输入完之后。那么它就会被唤醒，被唤醒之后就会把状态更改成R。随后把这个进程从等待队列，拉进运行队列。

D磁盘休眠状态（Disk sleep）

深度休眠状态不会被操作系统强制终止。

磁盘休眠状态就是，打个比方：

你想要从磁盘读取文件，然后你的进程对磁盘说：小磁啊，我想要这个1个G的文件，你拿给我吧！然后磁盘本身就是个打工人，它就照着进程的吩咐去做了。因为磁盘正在为进程读取数据，所以进程此时是休眠状态。这个时候操作系统突然过来，看见进程居然是休眠状态。对进程说，我已经都忙不过来了，你居然还在这里偷懒？操作系统实在气不过，就把进程给干掉了。这时候磁盘读取完了，却不知道这1个G的数据该交给谁？？而这种现象也造成了用户的数据丢失，那么这种现象是谁的锅？ 说是磁盘的锅吧，但磁盘就是个打工人，你有什么需求，它就按你的吩咐做。你说是进程的锅吧，它又什么都没做，一直在睡眠。你说是操作系统的锅吧，可是操作系统为了效率，把这个占着茅坑不拉屎的进程给干掉了，也没有问题。 那么计算机会允许这种分不清是谁责任的事情出现吗？ 当然不会，这时候就有了深度睡眠。 深度睡眠无法被强制终止。

T停止状态（stopped）

停止状态也可以理解成暂停状态，和休眠状态很像。都可以充当挂起状态。而它和休眠状态的区别就是：

休眠状态虽然处于休眠状态，但是它的一些核心数据可能会被更新。

而T状态就是彻底的暂停，也不会有任何的数据更新。

t追踪状态(tracing stop)

追踪状态，也是一种暂停。并且是用在正在调试中的程序，想必大家都调试过程序，调试的过程如果你不进行下一步，那么程序是不会继续往后执行的。

X死亡状态（dead）

死亡状态，顾名思义，就是程序要挂了。我们也无法演示这个状态，因为当程序是x状态的时候，那就意味着它要挂了。就是程序终止前被设置了这种状态，然后程序立马终止掉了。

💖僵尸进程

什么是僵尸进程？举个稍微有点恐怖的例子：

假如有一天，你走在路上，突然有一个人倒在你面前，把你吓了一跳。这时候你打了110或者120，然后警察过来。发现这个人已经死了，那么警察会直接把它拖走吗？答案是当然不会！警察应该第一时间封锁现场，然后请法医鉴定。鉴定出死亡原因…等等其他的东西之后，才会让人把身体挪走。那么我们就可以把这个想象成一个进程，这个进程要挂掉了，那么我们应该立即终止它吗？答案也是当然不能了！因为还没有搞清楚这个进程的终止原因，所以我们要搞明白这个进程终止的原因，才能让进程安心归去对不对？

在这个进程已经挂掉了的时候，操作系统还在"调查"它的死亡原因时。这个阶段，这个进程就是僵尸进程。

那么怎么僵尸进程由谁回收呢？

僵尸进程由它的父进程回收

那么我们可以做个测试，来测一下僵尸进程。我们让父进程什么都不做，那么父进程就无法回收子进程了。这时候强制把子进程杀掉，再来查看一下子进程的信息。

直接让父进程睡眠50s，我们只需要在50s内杀掉子进程即可。

然后我们还要有3个控制台，一个拿来执行程序，一个拿来杀掉子进程，一个拿来查看进程。

我们执行该程序

然后查看进程信息，我们发现都是S休眠状态。

然后，我们把子进程kill掉。再查看一下进程信息。

这时候子进程就变成僵尸进程了。因为父进程还在睡眠，无法处理子进程。

💖孤儿进程

那么还是刚刚那个程序，但是这次，我不杀子进程了，我改成杀父进程。会造成什么样的后果？因为进程之间是相互独立的，即使我把父进程干掉，子进程已经可以还在运行。

话不多说，还是刚刚那个程序。

首先我们运行程序。

然后查看一下进程。

此时的父子进程都是休眠状态。

然后我们杀掉父进程

杀掉父进程后我们再查看进程信息，发现子进程12594的ppid变成了1号进程。而父进程在的时候，ppid是父进程的pid。也就是说，当父进程被kill掉的时候。那么1号进程会"领养"这个父进程的子进程。而此时1号进程也被称为孤儿进程。

孤儿进程就是父进程被kill掉了，然后被1号进程领养的进程。

然后我们杀掉父进程

杀掉父进程后我们再查看进程信息，发现子进程12594的ppid变成了1号进程。而父进程在的时候，ppid是父进程的pid。也就是说，当父进程被kill掉的时候。那么1号进程会"领养"这个父进程的子进程。而此时1号进程也被称为孤儿进程。

孤儿进程就是父进程被kill掉了，然后被1号进程领养的进程。