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【Linux进程三】进程的状态

article 2025/2/26 7:56:57

【Linux进程三】进程的状态

一.操作系统的进程状态
- 1.运行状态
- 2.阻塞状态
- 3.挂起状态
二.Linux的进程状态
- 1.前台进程和后台进程
- 2.休眠状态和磁盘休眠状态

一.操作系统的进程状态

操作系统管理的是进程的PCB块，那么很显然，进程状态就是PCB中的一个变量，可以使用宏定义来实现

#define NEW 1
#define RUNNING 2
#define BLOCK 3

struct PCB
{
    // ...其他配置
    int state; // 进程状态
}
if(PCB->state==NEW)
{
	//将进程放入运行队列
}
else if(PCB->state==BLOCK)
{
	//将进程放入阻塞队列
}

Linux中常见的六种状态：

请添加图片描述
还有一种叫做僵尸状态

1.运行状态

请添加图片描述

CPU有8核、16核，相当于CPU可以同时处理多少任务
相当于有很多小CPU 每个小CPU都有自己的运行队列，CPU会从中寻找数据来处理
只要一个进程在运行队列中，无论是否在被处理，都属于运行状态

2.阻塞状态

当CPU处理一个进程时，或多或少都会访问些外部设备，比如磁盘、网卡等
举例：当代码运行到scanf和cin时，系统等待用户输入，只要用户不输入，那么要访问的资源就没有就绪，代码无法继续与运行，这就是阻塞状态吗？对，但不全对

系统中的硬件是通过被管理硬件数据来间接被操作系统管理的，因此操作系统很清楚每个硬件是否具备访问条件，为什么？
因为每个设备的结构体中都有一个变量叫：PCB* wait_queue,称为等待队列
请添加图片描述

将一个进程从运行队列移动到等待队列后，再将状态改为阻塞状态，这时进程才处于阻塞状态

进程变化的本质是：

更改PCB中的status整数变量
将PCB链接到不同的队列中

3.挂起状态

当很多进程被阻塞，同时操作系统的内存资源已经严重不足
操作系统会将这些PCB对应的数据和代码移动到磁盘的swap分区，为内存提供空间
这些被移动到磁盘的PCB就处于挂起状态

请添加图片描述

将内存中的数据移动到外设上的操作是针对所有阻塞进程的
虽然与外设频繁的交互会影响操作系统的效率，但危急时刻操作系统首先要活下去

swap分区在磁盘中空间很小，是专门用于缓解内存不足的情况，当危机解除后，这些被移动到磁盘的代码和数据会返回内存

二.Linux的进程状态

static const char * 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 */
};