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【Linux】僵尸进程、进程状态简介

article 2024/11/24 18:24:41

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一、僵尸进程

二、进程状态

一、僵尸进程

在 Linux 系统中，僵尸进程（Zombie Process）是一种特殊的进程状态，是指一个子进程执行完成后，其父进程尚未读取其退出状态、没有对其资源和状态信息进行回收，导致该子进程一直存在的特殊状态。

僵尸进程的产生通常有以下两种原因：

父进程未回收子进程资源
- 当一个子进程终止时，会向其父进程发送一个 SIGCHLD 信号，向父进程通知其退出状态。如果父进程没有调用 wait() 或 waitpid() 来读取子进程的退出状态并回收资源，子进程就会成为僵尸进程
父进程先于子进程结束
- 当一个子进程还未终止时，其父进程先于该子进程结束，则该子进程会变为孤儿进程，进而产生僵尸进程
- 比较特殊的是，孤儿进程可以被系统的 init 进程（进程号为 1）接管，init 进程可以清理这些孤儿进程产生的僵尸进程

僵尸进程虽然不再占用 Linux 系统的 CPU 资源，但仍然会占用内存资源，并在系统进程表中占用位置以保留部分信息（如 PID、退出状态等）。如果系统中存在大量僵尸进程，可能导致进程表耗尽，从而无法创建新的进程，进而影响系统性能和稳定性。

二、进程状态

在 Linux 系统中，进程（Process）和线程（Thread）均由 task_struct{} 结构表示。

task_struct{} 结构实质上表示任务（Task），是 Linux 系统中调度的基本单位，通常为了简明将其统称为进程。

Linux 进程从创建（Fork）到终止（Exit）的状态转换过程如下图。

从图中可以看到，当一个进程创建并进入活动周期后，可以在以下两种状态之间进行转换：

运行状态（Running State）
- 运行状态通常表明进程可能处于以下两种情况
  - 进程正在运行中（已经获取到 CPU 资源）
  - 进程位于运行队列中（已经就绪，随时可以运行）
- 通过 ps ef 命令查看时，处于该状态的进程具有 “R” 标识
休眠状态（Sleeping State）
- 休眠状态通常表明进程正在等待特定资源（如磁盘 I/O），可以细分为 2 种子状态
  - TASK_INTERRUPTIBLE：该状态可以中断。通过 ps ef 命令查看时，处于该状态的进程具有 “S” 标识
  - TASK_UNINTERRUPTIBLE：该状态无法中断。通过 ps ef 命令查看时，处于该状态的进程具有 “D” 标识