進程狀態

Linux進程狀態

其實大致也就可以分為三種運行，阻塞，掛起。

運行狀態

每個cpu里都有一個運行隊列，進程在運行隊列里，不管他是否正在被運行。這種進程就屬于運行狀態，也就是運行態，在Linux系統中就是R狀態。cpu里有一個函數叫調度器，當一個進程要運行的時候，有調度器上傳，cpu既可以運行該進程了。一個進程不是在cpu里一直運行，直到該進程運行完畢。而是運行一段時間，無論你是否運行完畢，都要退出。這個時間叫時間片。假設時間片是10毫秒，每個進程都只能運行10毫秒，然后后下來排隊，其他進程運行。所以，在一段時間內，每個進程都可以運行。這種情況叫并發執行，一個cpu，一段時間內，多個進程都運行了。大量把進程從cpu上拿下來，放上去，就叫進程切換，

阻塞狀態

當一個進程為了等待某種資源時，而處于等待狀態的進程就屬于阻塞狀態，一般是放到等待隊列里。比如一個進程需要等待鍵盤設備，操作系統考慮到既然該進程需要依靠其他進程或者數據等才能運行，就不會把它放到運行隊列中。而是會把它放到等待隊列中，直到他需要的進程或者數據等準備好了，才會把該進程放到運行隊列。此時該進程的狀態就是，阻塞狀態。

掛起狀態

還是剛剛，那個情景，該進程需要等待鍵盤外設，可是突然內存資源嚴重不足。操作系統就會把該進程的代碼和數據放到磁盤上，減輕內存壓力，只保留PCB。此時該進程的狀態就是掛起狀態，更準確說是阻塞掛起狀態，因為PCB還是保留在等待隊列中。有些地方會把掛起狀態進行很多分類。其實，都是掛起狀態，記一個就好。當一個進程的PCB保留在內存中，代碼和數據卻在磁盤上，此時該進程就是掛起狀態。

接下來我們看看Linux進程狀態的分類

R，運行狀態，一般情況是查不到這個狀態的。因為CPU的運行特別塊，你幾乎察覺不到，是瞬時的。

S和D分別時淺度睡眠和深度睡眠兩種狀態，淺度睡眠可以被喚醒，深度睡眠除了斷電沒有辦法阻止。咱們先不管他是什么深淺睡眠，既然是睡眠狀態，那就表明該進程目前不運行，當這個進程是為了等待某種資源而進入睡眠，那他就是阻塞狀態。但是，如果他就是單純的進入睡眠狀態，不是為了等待某種資源，那他就是普通睡眠狀態。

sleep(1)

使用sleep函數可以使進程進入淺度睡眠

那什么是深度睡眠呢？深度睡眠是指當進程在執行某項重要任務時，不可以突然的終止執行，為了防止資源泄露等問題，給該進程了一種權限，誰也不可以終止該進程，直到該進程運行完畢，即使該進程為了等待硬件的資源，而處于等待隊列里，也不可以終止該進程。比如，io流輸出的時候，向磁盤寫入的時候。注意，操作系統也不可以終止該進程。

T和t兩種狀態分別是停止狀態和被追蹤停止狀態，T狀態可以通過SIGSTOP信號停止進程，通過SIGCONT信號繼續運行。t狀態，一般就是gdb調式的時候，可以任意打斷點，停止進程。

X是死亡狀態，就是進程被殺死時狀態，是瞬時的，一般查不到。Z是僵尸狀態，當一個進程結束運行時，會短暫處于這個狀態，等待父進程回收。如果，該父進程一直不回收，那子進程就一直處于Z狀態，該進程也叫僵尸進程，操作系統會一直維護這個進程，如果僵尸進程過多，就會導致內存資源浪費，內存泄漏，等等

孤兒進程

當一個子進程的父進程提前退出，而子進程卻在運行的時候，此時，該進程就是孤兒進程。因為他沒有父進程回收，這會導致內存泄漏。操作系統為了處理這個麻煩，就會讓1號進程回收該進程，比如bash命令行。

進程的其他概念

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，便具有了優先級

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

并發：多個進程在1個cpu采取進程切換，在一段時間內，讓多個進程得以推進

進程切換，使用到兩個隊列，當時間片完，一個進程無論是否執行完，都要切換另一個隊列。

并行：多個進程在多個cpu同時進行

cpu里的寄存器

兩個問題：

函數返回值如何獲取？通過寄存器存儲，獲取。

系統如何得知進程執行情況？程序計數器pc,eip記錄進程執行指令的下一行指令地址。本質是寄存器

常見寄存器有：eax，ecx，ebx，edx

關于棧的寄存器有：ebp，esp

指令寄存器：eip

cpu里的寄存器，記錄正在運行的進程數據。我們把這種數據叫做上下文。簡單說就是，上下文就是寄存器記錄的進程相關數據。

當進程退出的時候，需要把他的上下文數據保存并帶走。保存的目的是為了恢復，因為進程再次運行的時候，需要從上次運行的地方繼續運行。