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前言

??上篇內容大家看的云里霧里，這實在是正常不過，因為例如 寫實拷貝 等一些概念的深層原理我還沒有講解，大家不用緊張，我們繼續往下學習就行！！！

??在本篇開始之前，我們先來回顧一下有關 進程 的一些知識點：

• OS管理的本質是先描述，再組織
• OS并非直接管理進程 ，而是管理 進程 的 PCB(task_struct)
• PCB 中有著進程的各種信息，包括：PID、PPID、進程狀態等
• 我們可以通過函數 getpid() 獲取當前進程的 PID
• 進程 間存在父子關系，可以通過 fork() 主動創建 子進程
• 父子進程 相互獨立，共享一份代碼時，具有 寫時拷貝 機制

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一、阻塞

??先來看看進程狀態圖

• 阻塞 就是 進程 因等待某種條件就緒，而導致的一種不推進狀態
• 通俗來說，阻塞 就是 進程 卡住了，原因就是缺少資源

??比如在我們日常生活中，常常發生堵車，這就是因為 道路資源 不夠用了，車輛這個 進程 就需要原地等待

那么 進程 需要什么資源呢？

• 比如 磁盤、網卡、顯卡 等各種外設
• 假設你現在想在 steam 上下載游戲，當你點擊下載按鈕后提示磁盤空間不足，此時是無法運行 steam下載 這個進程的，因為此 進程 需要等待足夠大的 磁盤資源
• 此時我們就稱此 進程 為 阻塞 狀態

??一言以蔽之，進程阻塞就是不被調度，原因是 進程 的 task_struct 結構體需要在某種被 OS 管理的資源下排隊

二、掛起

??理解 進程阻塞 后，理解 進程掛起 就比較輕松了

??其定義為：當 CPU 資源緊張時，將 進程 交換至 磁盤 中掛起，此時內存中只有 PCB，所以 掛起 可以看作一種特殊的阻塞狀態

??比如在我們日常生活中，一邊走路一邊玩手機很危險，所以此時我們會將玩手機這個 進程掛起 ，即把手機揣進兜里，然后 專心執行走路 這個 進程

??進程是何種狀態，取決于此進程的PCB在哪里排隊！！！ 本質無外乎鏈表的增、刪、查、改！！！

三、運行R

??一個程序在運行就表示該 進程 處于 運行 狀態，那么事實真的如此嗎？

??可以看到當前的進程狀態為 睡眠 S+

注： + 表示當前進程在前臺運行中

原因在于：

• 運行了，但我們很難捕捉到
• 根據馮諾依曼體系， printf 也是將內存里面去寫的，相當于顯示器也有自己的緩存，printf 也有自己的 I/O，因為 I/O 的速度很慢，所以大部分時間都在 I/O， 所以我們進程大部分都在等待狀態

四、休眠D

??存在一種特殊睡眠狀態 休眠 D，休眠 又被稱為不可中斷休眠，顧名思義，休眠 D 狀態下的 進程 是無法終止的，kill 指令和 OS都無能為力，只能默默等待 進程阻塞 結束，拿到資源了，進程 才會停止 休眠 D 狀態

??倘若存在 休眠 D 進程長時間運行，那么此時就表示系統離宕機不遠了

??我來畫個示意圖來解釋一下為什么會有這么一個特殊的進程狀態，

??情景是 進程A 想將一整天銀行的交易記錄（100w條）永久保存到磁盤里面，進程A把磁盤叫出來，說：我這邊有100w條數據，請你幫我保存到你那邊去唄，而磁盤相對于內存來說是非常慢的，而這個時候進程A就只能阻塞了，就被鏈入到磁盤等待隊列 struct device* devices 中了，而狀態變為S（假設，事實上是D，后面就知道為什么不能了），這個時候進程A就翹腳嗑瓜子了，讓其他進程運行，但是這個時候，OS急沖沖地跑過來，說：我們內存資源已經不足了，你再占用資源我自己都要寄了，覆巢之下，豈有完卵！，我只好把你干掉了。這個時候磁盤發現寫到第80w的時候發現這個時候磁盤也要慢了，只好告訴進程A：趕快告訴用戶，寫入失敗了，趕快返回了錯誤碼。但是這個時候進程A已經被OS干掉了，磁盤只好把數據丟棄了，也就造成了數據的丟失

??數據丟失導致銀行老板把進程A、OS、磁盤叫到辦公室，磁盤委屈道：我就是個臭跑腿的，我已經將數據寫入失敗的可能告訴你了，我跟進程B，進程C都是這樣干的，這不怪我！進程A說：這不怪我，這怪OS把我給干掉了，人在家中坐，鍋從天上來，OS說：這不怪我，我本來就是管理者，我只是在履行保護內存資源的職責！

??很明顯，明察秋毫的我們發現了其實是銀行的問題，定義了一個新的狀態D深度睡眠，用于當 OS 和 磁盤 進行 I/O阻塞 的時候，這就是D狀態的由來

五、四個重要概念

??競爭性： 系統進程數目眾多，而CPU資源只有少量，甚至1個，所以進程之間是具有競爭屬性的。為了高效完成任務，更合理競爭相關資源，便有了優先級。
??獨立性： 多進程運行，需要獨享各種資源，多進程運行期間互不干擾。
??并行： 多個進程在多個CPU下分別同時進行運行，這稱之為并行。
??并發： 多個進程在一個CPU下采用進程切換的方式，在一段時間之內，讓多個進程都得以推進，稱之為并發。

??CPU執行進程代碼，不是把進程代碼執行完畢，才開始執行下一個，而是給每一個進程預分配一個 時間片 ，基于 時間片 ，進行調度輪轉（單CPU下）

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總結

??這篇有點水，下篇爭取來個實的！