13.进程——进程生命周期

上一篇简述了进程的启动过程，这篇来看看进程的生命周期。

在经典的操作系统教材中对于进程的生命周期状态有如下几个：

• 创建 ：进程创建成功。

• 就绪 ：进程获得了可以运行所需要的各种资源，只要 CPU 就绪就可以运行。

• 运行 ：进程运行指令。

• 等待/阻塞 ：进程需要等待某些资源，所以被操作系统移出 CPU 进入等待或者阻塞的状态。

• 终止 ：进程正常退出或者异常退出。

当进程创建出来后，它处于创建态，当它获取了足够的资源（内存、文件等）后就流转到了就绪态，但此时它还没有进入运行态，因为 CPU 正在忙着其他的进程，还没轮到它运行，当 CPU 有空运行它的指令时，它的状态才流转到运行。如果进程在运行的过程中没有任何阻塞，则它会正常退出；但如果它运行过程中有异常，它会异常退出，这两种退出都属于终止状态。如果进程在运行过程中需要额外的资源，比如读取磁盘信息，我们知道读取磁盘信息是比较慢的，CPU 不能一直等进程完成这个读取的过程，因为 CPU 在这个过程完全可以运行其他进程，所以操作系统会将这个阻塞的进程调度出 CPU，这个进程的状态就流转到了等待/阻塞的状态，当资源获取完成后，它的状态回到了就绪态， 注意：它不能直接回到运行态！ 注意上图中箭头的方向。

很多时候理论与实际实现是有一些差距的，比如计算机网络（OSI 七层协议模型），进程状态也是一样。 在 Linux 系统中进程状态不止五种 ，我们来列一下在 linux 中进程都有哪些状态。

• TASK_RUNNING（简写 R） ：在 Linux 中这个状态即可能是正在运行也可能是就绪状态，所以当我们看到这个状态的进程时需要注意，它并不代表正在运行，可能是处于就绪态，不要以为 RUNNING 就是运行态。不知道 Linux 这么设计的用意是什么。

• TASK_IDLE（简写 I） ：空闲状态。当一个进程没有任务需要跑时就会处于这个状态。

• TASK_INTERRUPTIBLE（简写 S） ：可中断的睡眠状态。一般来说这个状态是在等待某些资源的就位，比如等待 socket 连接，一旦这些资源准备好了，进程就会自动离开这个状态。为什么叫做可中断呢？顾名思义，就是我们可以人为的中断它，比如 kill 它。

• TASK_UNINTERRUPTIBLE（简写 D） ：不可中断的睡眠状态。它与上面的 S 状态差不多，都是在等待某些资源，比如 IO 读写，但是它不能被人为中断，我们只能等它自动退出这个状态。很多做底层存储的同学应该会对这个比较熟悉。当进程处于这种状态时研发的同学基本上只能干瞪眼，kill -9 是没有用的，它与僵尸进程的处理方式差不多，如果不满足它的条件进行恢复到 R 状态则需要进行重启。

• TASK_STOPPED（简写 T） ：进程暂停状态。

• TASK_TRACED（简写 t） ：进程追踪状态。当我们进行调试程序时，它就会处于这种状态，使用过 GDB 的同学应该对这个状态比较熟悉。

• TASK_DEAD-EXIT_ZOMBIE（简写 Z） ：僵尸状态。这应该是比较著名的进程状态，应该很少人不知道这个状态吧。这个状态的进程其实已经消亡，只是在 task_struct 里面中对应着的数据结构还没释放。注意：每个进程都会经历僵尸状态。只不过有些进程的父进程因为异常了没有 wait 处理子进程的退出状态导致出现了僵尸状态。正常情况下 ps 或 top 很难捕捉进程的僵尸状态，这个状态太短暂了，但在异常情况下，这个状态的进程又难以清除，基本上只能重启。

• TASK_DEAD-EXIT_DEAD（简写 X） ：销毁状态。进程彻底释放，这个状态比较难捕捉，一般用 top 或者 ps 很少看到这个状态。

如何查看进程的状态呢？这里提供两种方式： top 和 ps 。

上面是 top 命令的截图，关于进行状态的信息主要看红圈中的部分，上面那个红圈是当前系统中进程各种状态的数量统计；下面那个红圈是每个进程的状态。每个状态都可以与上面描述一一对应，可以对照着看。

还可以利用 ps -xf 来看每个进程的状态信息。

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