Linux進程狀態(tài)及轉換關系

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在 Linux 系統(tǒng)中，進程狀態(tài)及其轉換關系是進程調度和管理的核心。我們可以將這些狀態(tài)視作進程在其生命周期中所處的不同階段。
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進程各狀態(tài)之間的切換

1、就緒態(tài)（Ready）

就緒態(tài)表示進程已經具備執(zhí)行的條件，所有資源都已準備好，但由于 CPU 正在忙于執(zhí)行其他任務，進程暫時沒有獲得執(zhí)行權。

* c* I& m7 n  q* j+ \就緒態(tài)是動態(tài)的，當 CPU 變得空閑時，調度器會從就緒態(tài)鏈表中選擇一個進程進行執(zhí)行。
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轉換關系：
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從創(chuàng)建態(tài)進入就緒態(tài)：進程在創(chuàng)建時進入就緒態(tài)，等待被調度。

從運行態(tài)回到就緒態(tài)：當進程的時間片耗盡或 CPU 被其他更高優(yōu)先級的進程搶占，進程會回到就緒態(tài)，等待下次調度。
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2、運行態(tài)（Running）
運行態(tài)表示進程正在被 CPU 執(zhí)行。CPU 將按照調度算法分配給該進程時間片，允許其在有限時間內執(zhí)行。
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轉換關系：
8 P2 S" F  I+ s7 Q' W4 q- W6 @

從就緒態(tài)進入運行態(tài)：當調度器選中某個進程并為其分配 CPU 時，進程進入運行態(tài)。

從運行態(tài)轉換到其他狀態(tài)：
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如果進程時間片耗盡，會返回到就緒態(tài)。

如果進程需要等待某種資源或事件，會進入睡眠態(tài)（等待態(tài)）。

進程也可以通過收到信號進入暫停態(tài)。
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4 r0 p7 i  [# R4 k3、僵尸態(tài)（Zombie）
& `$ p8 a5 ]+ K) K  N( P僵尸態(tài)進程（Zombie Process）是指進程已完成執(zhí)行，但其父進程尚未通過 wait() 或 waitpid() 系統(tǒng)調用獲取其退出狀態(tài)并清理資源。

因此，進程仍然保留著一個條目以供父進程讀取其退出狀態(tài)。
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9 e1 P$ Q& U; v( ]僵尸態(tài)進程不會消耗任何 CPU 資源，但其進程表項仍占用系統(tǒng)資源。
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5 l1 ^* C6 V/ j! U" h7 {7 e/ t, P+ E轉換關系：
3 D) `. l% K$ K! V! ~

從運行態(tài)進入僵尸態(tài)：當進程執(zhí)行完畢并調用 exit() 結束運行后，進入僵尸態(tài)，等待父進程回收其資源。

從僵尸態(tài)到消失：一旦父進程讀取子進程的退出狀態(tài)，系統(tǒng)會刪除僵尸進程條目，釋放其占用的資源。

6 K6 u8 R  _- f( C. y5 o+ H4、可中斷睡眠態(tài)（Interruptible Sleep）
" @2 o1 x* ?- H" [1 L) w可中斷睡眠態(tài)是進程正在等待某一事件的發(fā)生，例如等待 I/O 操作完成。

此時進程處于睡眠狀態(tài)，可以通過信號喚醒。
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5 F' L  V6 J" O; J& W) B4 n/ P2 k轉換關系：
# \% Z3 C* H, [6 I6 j4 P: e

從運行態(tài)進入可中斷睡眠態(tài)：進程調用某些阻塞型系統(tǒng)調用（如 read() 等）等待某種外部事件時進入此狀態(tài)。

從可中斷睡眠態(tài)進入就緒態(tài)：當外部事件（如 I/O 完成或信號觸發(fā)）發(fā)生時，進程被喚醒，進入就緒態(tài)。

! u/ o, O# y# l; _. u5 a* ~5、不可中斷睡眠態(tài)（Uninterruptible Sleep）
不可中斷睡眠態(tài)是進程等待某種無法通過信號喚醒的資源。
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+ T& o+ T; j! ^- n$ u" r例如，等待硬件操作完成時，進程會進入此狀態(tài)。此時進程不會響應任何信號，直到所等待的事件發(fā)生。
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  i$ l' i; w7 a3 s7 @8 \  R轉換關系：

從運行態(tài)進入不可中斷睡眠態(tài)：進程等待特定資源（如硬件 I/O）時進入此狀態(tài)。

從不可中斷睡眠態(tài)進入就緒態(tài)：
當?shù)却�的資源可用時，進程會從不可中斷睡眠態(tài)醒來，重新進入就緒態(tài)。

4 D) ?6 n, I* N! a6、暫停態(tài)（Stopped）
暫停態(tài)是進程被暫停運行的狀態(tài)，通常由接收到 SIGSTOP 信號導致。
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, r7 H8 m& R; f8 M5 K* A* P進程停止運行但沒有終止，所有的上下文信息都會被保留。
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轉換關系：

從運行態(tài)或就緒態(tài)進入暫停態(tài)：進程接收到 SIGSTOP 信號后會進入暫停態(tài)，暫停其執(zhí)行。

從暫停態(tài)回到就緒態(tài)：當進程接收到 SIGCONT 信號時，進程恢復執(zhí)行并進入就緒態(tài)，等待 CPU 調度。
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Linux 進程的狀態(tài)變化主要受 CPU 調度、系統(tǒng)調用、信號機制以及資源可用性等因素的影響。

3 j4 n1 n5 H9 [3 e掌握進程狀態(tài)的轉換不僅有助于理解 Linux 的調度機制，也能有效幫助調試與優(yōu)化系統(tǒng)中的進程行為。


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