Linux进程状态及转换关系

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在 Linux 系统中，进程状态及其转换关系是进程调度和管理的核心。我们可以将这些状态视作进程在其生命周期中所处的不同阶段。

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进程各状态之间的切换

1、就绪态（Ready）

( {1 f# q7 k, @$ P4 e1 V* t就绪态表示进程已经具备执行的条件，所有资源都已准备好，但由于 CPU 正在忙于执行其他任务，进程暂时没有获得执行权。

, u. t3 z1 D; Z/ |" S就绪态是动态的，当 CPU 变得空闲时，调度器会从就绪态链表中选择一个进程进行执行。

4 \* g4 @  r) p, u9 E' d5 k: R转换关系：

从创建态进入就绪态：进程在创建时进入就绪态，等待被调度。

从运行态回到就绪态：当进程的时间片耗尽或 CPU 被其他更高优先级的进程抢占，进程会回到就绪态，等待下次调度。

2、运行态（Running）
运行态表示进程正在被 CPU 执行。CPU 将按照调度算法分配给该进程时间片，允许其在有限时间内执行。

( f* _8 |+ i/ B* d! u转换关系：

从就绪态进入运行态：当调度器选中某个进程并为其分配 CPU 时，进程进入运行态。

从运行态转换到其他状态：
! d# E2 G  L6 z! N4 }2 k* V

如果进程时间片耗尽，会返回到就绪态。

如果进程需要等待某种资源或事件，会进入睡眠态（等待态）。

进程也可以通过收到信号进入暂停态。

3、僵尸态（Zombie）
+ T# ^2 K( N- G( C, S5 o' R$ n) M/ M僵尸态进程（Zombie Process）是指进程已完成执行，但其父进程尚未通过 wait() 或 waitpid() 系统调用获取其退出状态并清理资源。
  K7 B4 V2 y; w  K+ K' f; P3 t
因此，进程仍然保留着一个条目以供父进程读取其退出状态。

僵尸态进程不会消耗任何 CPU 资源，但其进程表项仍占用系统资源。

7 X1 K4 t# r* h- t9 P
转换关系：

从运行态进入僵尸态：当进程执行完毕并调用 exit() 结束运行后，进入僵尸态，等待父进程回收其资源。

从僵尸态到消失：一旦父进程读取子进程的退出状态，系统会删除僵尸进程条目，释放其占用的资源。

% H9 ~6 d+ U$ W$ f4、可中断睡眠态（Interruptible Sleep）
/ a6 o  t8 k' r& V可中断睡眠态是进程正在等待某一事件的发生，例如等待 I/O 操作完成。
3 L& H0 x# `0 D8 G; d: _( l8 o* S
) v& s, X1 @" x# `$ `此时进程处于睡眠状态，可以通过信号唤醒。

转换关系：
/ L3 ^+ a! W$ y0 ]1 G! V

从运行态进入可中断睡眠态：进程调用某些阻塞型系统调用（如 read() 等）等待某种外部事件时进入此状态。

从可中断睡眠态进入就绪态：当外部事件（如 I/O 完成或信号触发）发生时，进程被唤醒，进入就绪态。
6 y& L, a* q4 h5 n4 _
* M% N2 u* z0 `7 I( U6 T* F8 S5、不可中断睡眠态（Uninterruptible Sleep）
不可中断睡眠态是进程等待某种无法通过信号唤醒的资源。
! p6 m! R% n5 V& S
例如，等待硬件操作完成时，进程会进入此状态。此时进程不会响应任何信号，直到所等待的事件发生。

8 @7 o- {$ }, S4 A' K) J转换关系：

从运行态进入不可中断睡眠态：进程等待特定资源（如硬件 I/O）时进入此状态。

从不可中断睡眠态进入就绪态：
* I' K! N0 ?. k当等待的资源可用时，进程会从不可中断睡眠态醒来，重新进入就绪态。

% F6 _- C  o7 ~8 E- G. R6、暂停态（Stopped）
暂停态是进程被暂停运行的状态，通常由接收到 SIGSTOP 信号导致。
- r9 n+ C9 t2 p
进程停止运行但没有终止，所有的上下文信息都会被保留。
: t2 f9 ^5 r4 l! x* V* S3 w
转换关系：

从运行态或就绪态进入暂停态：进程接收到 SIGSTOP 信号后会进入暂停态，暂停其执行。

从暂停态回到就绪态：当进程接收到 SIGCONT 信号时，进程恢复执行并进入就绪态，等待 CPU 调度。

! A* b# q0 M& v; `; _Linux 进程的状态变化主要受 CPU 调度、系统调用、信号机制以及资源可用性等因素的影响。
/ ?3 E; o' }' m( M$ F. I
掌握进程状态的转换不仅有助于理解 Linux 的调度机制，也能有效帮助调试与优化系统中的进程行为。

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