进程线程(六) 深度睡眠和浅度睡眠

1、深度睡眠TASK_UNINTERRUPTIBLE和浅度睡眠TASK_INTERRUPTIBLE

浅度睡眠代码模板

2、为什么需要深度睡眠？

深度睡眠是不可避免的

读磁盘的时候，就是深度睡眠。

程序的执行是 边执行边 load 代码段 。这个过程不能被信号打断，否则实现起来是极其复杂的。

下面演示一下深度睡眠和浅度睡眠的例子
globalfifohttps://github.com/merlindu/note/tree/master/contents/linux_device_driver/drivers/globalfifo/ch12https://github.com/merlindu/note/tree/master/contents/linux_device_driver/drivers/globalfifo/ch12

浅度睡眠可以被信号打断：

3、D状态的意思是什么？

深度睡眠不可以被信号打断：D+状态。

kill -2 8279 kill -9 8279 是杀不到深度睡眠的进程，

深度睡眠会增加 load average , 1 分钟，5分钟，15分钟的负载。但是不影响 CPU的使用率。

1分钟变的最快，15分钟变的最慢，5分钟跟着1分钟的变化，15分钟跟着5分钟的变化，类似于股票的日线，周线，月线。

top 命令 load average 是评估什么的呢？

load 其实是指 CPU的任务队列里的具有的负载量。

比如，任务队列里有1个满负载的任务，load=1 , 如果有2个满负载的任务，load=2 (不管几个核都是2)。但是如果就1个核的话，load > 1 就说明负载有点重了。但是如果 load = 2 , 有 4个核，说明负载还算轻松，因为还有两个空闲的核。如果有两个不是满负载的任务，0.3 0.4 这两个任务的负载加起来0.7的负载，1个核就可以很轻松。

但是 load average 只看CPU的话，有些情况下会不准。比如下面的情况，正常质量高的硬件，计算出来的load average应该低，质量差的硬件计算出来的 load average 应该高。

进程 CPU消耗 + IO消耗，同样都是1Ghz 的CPU ，同样的代码，跑起来的结果可能就是不一样。

高速硬盘 80%的时间花费在了CPU上，低速硬盘，绝大部分时间花在了读磁盘上。这样计算的就不准了。

所以就有了下面的补丁，就把等待磁盘IO的时间计算上了

所以，要是 top 显示 load average 高的话，CPU利用率又很低，要么你用了 task_uninterruptible 要么你的磁盘很慢。因为磁盘的睡眠都是task_uninterruptible的。

4、TASK_KILLABLE

但是使用深度睡眠，如果硬盘坏了，或者 nfs server 挂掉了，用户层的APP就 kill 不掉了，这多让人头疼。深度睡眠不响应信号，是怕执行用户层的信号处理函数，引起递归操作，逻辑太复杂。

那有没有一种信号，不响应用户层的信号处理函数，直接杀死进程呢？

在 Linux 发展过程中，出现了一种新的状态 TASK_KILLABLE

#define TASK_KILLABLE            (TASK_WAKEKILL | TASK_UNINTERRUPTIBLE)

TASK_KILLABLE 本质上是一种深度睡眠，但是是可以被致命信号唤醒的，唤醒之后就是被kill 掉的。TASK_KILLABLE 体现在 ps 命令也是 D状态。

什么是 fatal_signal 呢？

fatal_sinal 就是包含信号 9 的信号。

kill -9 可杀死该进程

ctrl + c = kill -2 也可以杀死该进程。信号2可以被用户空间屏蔽掉，但是信号9不可以被屏蔽。

所以 kill -2 也能杀死 task_killable 的进程。这里可以参考下内核代码 kernel/signal.c

如果在用户空间，将信号2的处理函数修改了(本来是杀掉进程) ，sig_fatal() 中 SIG_DEF(default) 就不成立了，这样 kill -2 就无法杀死此进程了。

但是一般来说 SIG_KILLABLE 用在磁盘IO 当中，一般情况下，是使用 TASK_INTERRUPTIBLE