Linux 进程状态详解

目的

为了对进程从产生到消亡的整个过程进行跟踪和描述，就需要定义各种进程的各种状态并制定相应的状态转换策略，以此来控制进程的运行。

粗略分类

运行态：进程占用 CPU，并在 CPU 上运行；
就绪态：进程已经具备运行条件，但是 CPU 还没有分配过来；
阻塞态：进程因等待某件事发生而暂时不能运行；

当然理论上上述三种状态之间转换分为六种情况；

运行 → 就绪：这是有调度引起的，主要是进程占用 CPU 的时间已耗尽。
就绪 → 运行：当前运行的进程的时间片用完，调度就从就绪队列中选择合适的进程分配给 CPU。
运行 → 阻塞：发生了 I/O 请求或等待某件事的发生。
阻塞 → 就绪：进程所等待的事件发生，就进入就绪队列。

以上4种情况可以相互正常转换，不是还有两种情况吗？

阻塞 → 运行：即使给阻塞进程分配 CPU，也无法执行，操作系统进行调度时不会从阻塞队列进行挑选，其调度的选择对象为就绪队列。
就绪 → 阻塞：因为就绪态根本就没有执行，何来进入阻塞态？

详细分类

现在知道了进程的三种基本状态，但是在操作系统具体现实中，设计者可以根据实际情况设置不同的状态，这样以来就出现了以下几种状态：

可运行态：运行态和就绪态的合并，表示进程正在运行或准备运行，Linux 中使用 TASK_RUNNING 宏表示此状态。
浅度睡眠态：进程正在睡眠（被阻塞），等待资源到来是唤醒，也可以通过其他进程信号或时钟中断唤醒，进入运行队列。Linux 使用 TASK_INTERRUPTIBLE 宏表示此状态。
深度睡眠态：其和浅度睡眠基本类似，但有一点就是不可其他进程信号或时钟中断唤醒。Linux 使用 TASK_UNINTERRUPTIBLE 宏表示此状态。
暂停状态：进程暂停执行接受某种处理。如正在接受调试的进程处于这种状态，Linux 使用 TASK_STOPPED 宏表示此状态。
僵死状态：进程已经结束但未释放 PCB，Linux 使用 TASK_ZOMBIE 宏表示此状态。

我们可以来看下以上宏在内核中的定义：

#define TASK_RUNNING            0
#define TASK_INTERRUPTIBLE      1
#define TASK_UNINTERRUPTIBLE    2
#define __TASK_STOPPED          4
#define __TASK_TRACED           8
/* in tsk->exit_state */进程的退出状态
#define EXIT_ZOMBIE             16
#define EXIT_DEAD               32
/* in tsk->state again */我理解为进程的唤醒状态
#define TASK_DEAD               64
#define TASK_WAKEKILL           128
#define TASK_WAKING             256
#define TASK_STATE_MAX          512
#define TASK_STATE_TO_CHAR_STR "RSDTtZXxKW"

LINUX进程间状态转换和内核调用图

（SAW：Game Over！）

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