1. OS教材中的進(jìn)程狀態(tài)

首先我們要知道，系統(tǒng)中的進(jìn)程有三個(gè)最基本也是最重要的狀態(tài)：運(yùn)行、阻塞、掛起。

然后要介紹一個(gè)概念，調(diào)度隊(duì)列。

1.1 調(diào)度隊(duì)列和等待隊(duì)列

操作系統(tǒng)會(huì)為 CPU 提供一個(gè)調(diào)度隊(duì)列，它是操作系統(tǒng)內(nèi)核用于管理進(jìn)程調(diào)度的核心隊(duì)列結(jié)構(gòu)，1里面存放的是所有已經(jīng)具備運(yùn)行條件、等待 CPU 分配時(shí)間片的進(jìn)程。

大概邏輯就是這樣。

在我們學(xué)校當(dāng)中的教材里面，絕大部分會(huì)將就緒態(tài)和運(yùn)行態(tài)嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)，教材中認(rèn)為，就緒狀態(tài)是指進(jìn)程已經(jīng)獲得除 CPU 以外的所有所需資源，完成了運(yùn)行前的全部準(zhǔn)備工作，只等待操作系統(tǒng)調(diào)度器分配 CPU 時(shí)間片即可立即執(zhí)行的狀態(tài)。

處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程會(huì)被 操作系統(tǒng)放入調(diào)度隊(duì)列中，由調(diào)度器按照調(diào)度策略依次選擇上 CPU 運(yùn)行。它與正在 CPU 上執(zhí)行的運(yùn)行狀態(tài)的唯一區(qū)別，就是當(dāng)前是否占用 CPU；一旦調(diào)度器切換 CPU 使用權(quán)給該進(jìn)程，它就從就緒狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行狀態(tài)；如果時(shí)間片用完被換下 CPU，它又回到就緒狀態(tài)繼續(xù)排隊(duì)。

1.2 阻塞和運(yùn)行狀態(tài)

但是在實(shí)際的Linux 操作系統(tǒng)中，只要進(jìn)程位于 CPU 的調(diào)度隊(duì)列中，內(nèi)核就統(tǒng)一將其標(biāo)記為 TASK_RUNNING 狀態(tài)，也就是我們常說(shuō)的運(yùn)行狀態(tài)。這里的 “運(yùn)行狀態(tài)” 包含兩層含義：一種是進(jìn)程正在 CPU 上真實(shí)執(zhí)行指令，另一種是進(jìn)程已準(zhǔn)備就緒、在調(diào)度隊(duì)列中等待被調(diào)度器選中執(zhí)行。操作系統(tǒng)并不單獨(dú)區(qū)分 “就緒隊(duì)列” 和 “運(yùn)行隊(duì)列”，凡是在調(diào)度隊(duì)列中、具備執(zhí)行條件的進(jìn)程，都屬于運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)度器會(huì)按照調(diào)度算法從隊(duì)列中依次挑選進(jìn)程上 CPU 運(yùn)行。

所以，我們就記?。?strong>進(jìn)程在調(diào)度隊(duì)列里，就可以認(rèn)定它處于運(yùn)行狀態(tài)。

就緒狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)大概了解了，接下來(lái)我們講一講阻塞狀態(tài)。為了能更好的讓大家理解，我們先看一看進(jìn)程處于阻塞狀態(tài)的現(xiàn)象：

對(duì)于上圖中這個(gè)代碼，我們因?yàn)閷?xiě)了一個(gè)scanf，所以需要我們先從鍵盤(pán)上寫(xiě)入內(nèi)容，然后再讀取才能繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)我們查看進(jìn)程，可以看到這個(gè)myprocess可執(zhí)行程序是一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程，所以這種一個(gè)進(jìn)程卡住不動(dòng)的現(xiàn)象，就叫做阻塞。

這是從看到的現(xiàn)象中去理解阻塞的意義，那么接下來(lái)我們從操作系統(tǒng)的角度再去理解。

首先，我們寫(xiě)下scanf函數(shù)并執(zhí)行之后，我們計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)就在等待鍵盤(pán)上能輸入數(shù)據(jù)。而這個(gè)鍵盤(pán)屬于是硬件設(shè)備，一旦鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，就表示鍵盤(pán)數(shù)據(jù)就緒，即硬件就緒。

操作系統(tǒng)作為硬件的管理者，管理的方式還是我們之前講過(guò)的：先描述，再組織。所以對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)，它也有對(duì)應(yīng)的類(lèi)似于 struct task_struct 一樣的屬性信息結(jié)構(gòu)體。并且因?yàn)橛布恢挂粋€(gè)，所以有 struct device *next 給鏈接起來(lái)，和我們?cè)谏掀恼轮刑岬降牟僮飨到y(tǒng)底層的信息管理邏輯一樣。同時(shí)還存在一個(gè)指向進(jìn)程描述符類(lèi)型的指針 ：struct task_struct *wait_queue。

當(dāng)我們要運(yùn)行這個(gè)代碼的時(shí)候：

一遇到scanf，操作系統(tǒng)就會(huì)去向鍵盤(pán)要數(shù)據(jù)，但是因?yàn)橛脩?hù)還沒(méi)有通過(guò)鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，所以就表示硬盤(pán)未就緒，此時(shí)就相當(dāng)于該進(jìn)程正在等待，那么此時(shí)，操作系統(tǒng)就會(huì)把調(diào)度隊(duì)列中的我們本來(lái)要運(yùn)行的這個(gè)進(jìn)程拿出來(lái)，將這個(gè)進(jìn)程的PCB中的運(yùn)行狀態(tài)改為阻塞狀態(tài)，再放到鍵盤(pán)設(shè)備對(duì)應(yīng)的等待隊(duì)列里。此時(shí)因?yàn)檫M(jìn)程現(xiàn)在已經(jīng)不在調(diào)度隊(duì)列里了，那就不再參與 CPU 調(diào)度，所以才會(huì)出現(xiàn)“卡住”的樣子，直到所等待的事件發(fā)生，內(nèi)核才會(huì)將進(jìn)程從等待隊(duì)列中取下，重新放回調(diào)度隊(duì)列，使其恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)：

因此我們可以做一個(gè)總結(jié)：阻塞和運(yùn)行的本質(zhì)區(qū)別，實(shí)際上就是看你這個(gè)進(jìn)程的task_struct在誰(shuí)提供的隊(duì)列當(dāng)中。

1.3掛起狀態(tài)

接著我們來(lái)談一談什么叫做掛起。

在操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行大量進(jìn)程的場(chǎng)景下，若系統(tǒng)檢測(cè)到物理內(nèi)存資源不足，為了優(yōu)化內(nèi)存使用、保證關(guān)鍵進(jìn)程正常運(yùn)行，操作系統(tǒng)會(huì)選擇一部分優(yōu)先級(jí)較低、暫時(shí)不急需執(zhí)行的進(jìn)程，將其數(shù)據(jù)與代碼遷移到其他存儲(chǔ)空間，再釋放該進(jìn)程占用的內(nèi)存。在硬件層面，磁盤(pán)上專(zhuān)門(mén)用于此類(lèi)臨時(shí)存儲(chǔ)的區(qū)域稱(chēng)為 swap 交換分區(qū)，它的作用就是存放這些暫時(shí)不緊急的進(jìn)程數(shù)據(jù)。

那么如何判斷哪些進(jìn)程屬于 “不緊急、可遷移” 的對(duì)象呢？操作系統(tǒng)通常優(yōu)先選擇處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程。因?yàn)樽枞M(jìn)程正在等待某一事件（如 I/O 完成、鍵盤(pán)輸入、資源釋放等），短期內(nèi)無(wú)法投入運(yùn)行。系統(tǒng)會(huì)將這類(lèi)進(jìn)程的代碼、數(shù)據(jù)等從內(nèi)存換出，保存到 swap 分區(qū)，然后釋放內(nèi)存空間，供其他更活躍、更急需的進(jìn)程使用。

當(dāng)阻塞進(jìn)程等待的事件就緒、需要繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)將其數(shù)據(jù)從 swap 分區(qū)重新加載回內(nèi)存，使進(jìn)程恢復(fù)可調(diào)度狀態(tài)，再將其放入調(diào)度隊(duì)列，等待 CPU 調(diào)度執(zhí)行。

因此，掛起狀態(tài)可以這樣定義：當(dāng) “進(jìn)程的代碼、數(shù)據(jù)等內(nèi)容被暫時(shí)換出內(nèi)存、保存到磁盤(pán)的 swap 分區(qū)，僅在內(nèi)存中保留進(jìn)程控制塊 task_struct 以標(biāo)識(shí)進(jìn)程存在” 時(shí)，該進(jìn)程所處的狀態(tài)即為掛起狀態(tài)。處于掛起狀態(tài)的進(jìn)程既不占用實(shí)際內(nèi)存空間，也不參與 CPU 調(diào)度，必須先被重新調(diào)入內(nèi)存，才能繼續(xù)等待事件或參與調(diào)度。

其中，如果進(jìn)程原本處于阻塞狀態(tài)，在內(nèi)存不足時(shí)被 操作系統(tǒng)換出到 swap 分區(qū)，進(jìn)入掛起，這叫做阻塞掛起；如果進(jìn)程原本已經(jīng)具備運(yùn)行條件，在調(diào)度隊(duì)列當(dāng)中，處于運(yùn)行狀態(tài)，只是因?yàn)閮?nèi)存緊張而被換出到 swap 分區(qū)（這種是因?yàn)橐呀?jīng)將阻塞狀態(tài)的進(jìn)程的數(shù)據(jù)放到swap分區(qū)后，內(nèi)存空間依然不足），那就叫做運(yùn)行掛起。

關(guān)于 swap 交換分區(qū)我們還需要再詳細(xì)介紹一下：

它是操作系統(tǒng)在磁盤(pán)上劃分的一塊專(zhuān)用存儲(chǔ)空間，主要用作虛擬內(nèi)存，用來(lái)緩解物理內(nèi)存不足的問(wèn)題，其空間大小一般為 內(nèi)存空間大小的 1~2 倍。當(dāng)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行大量進(jìn)程，導(dǎo)致物理內(nèi)存資源緊張時(shí)，內(nèi)核會(huì)將部分暫時(shí)不活躍的進(jìn)程數(shù)據(jù)從內(nèi)存轉(zhuǎn)移到 Swap 分區(qū)，從而騰出寶貴的物理內(nèi)存供當(dāng)前急需運(yùn)行的程序使用。因此，Swap 本質(zhì)上是用磁盤(pán)空間擴(kuò)展內(nèi)存容量的一種機(jī)制。

將數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫(xiě)入 Swap 分區(qū)的過(guò)程，稱(chēng)為 swap out。當(dāng)掛起進(jìn)程等待的事件就緒、需要繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)將之前存放在 Swap 分區(qū)中的代碼和數(shù)據(jù)重新讀回物理內(nèi)存，并恢復(fù)其運(yùn)行環(huán)境。這個(gè)從 Swap 分區(qū)讀回內(nèi)存的過(guò)程，稱(chēng)為 swap in。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Swap 分區(qū)相當(dāng)于內(nèi)存的 “后備倉(cāng)庫(kù)”，swap out 負(fù)責(zé)騰出內(nèi)存，swap in 負(fù)責(zé)恢復(fù)進(jìn)程運(yùn)行。借助這一機(jī)制，操作系統(tǒng)既可以在內(nèi)存緊張時(shí)保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程掛起與喚醒，提升整體資源利用率。不過(guò)，swap交換分區(qū)也有一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)?Swap 在磁盤(pán)上，速度遠(yuǎn)慢于內(nèi)存，頻繁 swap 會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)卡頓。

2. 具體OS中的狀態(tài)

我們上面提到的阻塞、運(yùn)行、掛起，都只是在簡(jiǎn)單介紹它們的概念，僅僅停留在基礎(chǔ)知識(shí)，屬于是通用操作系統(tǒng)理論。但是在實(shí)際的Linux操作系統(tǒng)當(dāng)中，這三種狀態(tài)都是怎么被標(biāo)識(shí)的，到底長(zhǎng)什么樣子，我們還不了解。

/*
*The task state array is a strange "bitmap" of
*reasons to sleep. Thus "running" is zero, and
*you can test for combinations of others with
*simple bit tests.
*/
static const char *const task_state_array[] = 
{
  "R (running)", /*0 */
  "S (sleeping)", /*1 */
  "D (disk sleep)", /*2 */
  "T (stopped)", /*4 */
  "t (tracing stop)", /*8 */
  "X (dead)", /*16 */
  "Z (zombie)", /*32 */
};

這是Linux操作系統(tǒng)中關(guān)于進(jìn)程狀態(tài)的數(shù)組，里面存儲(chǔ)了進(jìn)程的不同狀態(tài)。

• R 運(yùn)行狀態(tài)（running）: 并不意味著進(jìn)程一定在運(yùn)行中，它表明進(jìn)程要么是在運(yùn)行中要么在運(yùn)行隊(duì)列里。
• S 睡眠狀態(tài)（sleeping): 意味著進(jìn)程在等待事件完成（這里的睡眠有時(shí)候也叫做可中斷睡眠（interruptible sleep））。
• D 磁盤(pán)休眠狀態(tài)（Disk sleep）有時(shí)候也叫不可中斷睡眠狀態(tài)（uninterruptible sleep），在這個(gè)狀態(tài)的進(jìn)程通常會(huì)等待 IO 的結(jié)束。
• T 停止?fàn)顟B(tài)（stopped）： 可以通過(guò)發(fā)送 SIGSTOP 信號(hào)給進(jìn)程來(lái)停止（T）進(jìn)程。這個(gè)被暫停的進(jìn)程可以通過(guò)發(fā)送 SIGCONT 信號(hào)讓進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行。
• X 死亡狀態(tài)（dead）： 這個(gè)狀態(tài)只是一個(gè)返回狀態(tài)，你不會(huì)在任務(wù)列表里看到這個(gè)狀態(tài)。
• t跟蹤停止?fàn)顟B(tài)（tracing stop）對(duì)應(yīng)內(nèi)核的 TASK_TRACED 狀態(tài)。它是 T 停止?fàn)顟B(tài)的特殊變體，專(zhuān)門(mén)用于調(diào)試場(chǎng)景。
• Z僵尸狀態(tài)（zombie）對(duì)應(yīng)內(nèi)核的 EXIT_ZOMBIE 狀態(tài)。當(dāng)子進(jìn)程已經(jīng)退出，但父進(jìn)程尚未通過(guò) wait()/waitpid() 回收其退出狀態(tài)時(shí)，子進(jìn)程就會(huì)進(jìn)入僵尸狀態(tài)。

并且每一個(gè)狀態(tài)都有自己對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符，標(biāo)識(shí)符以數(shù)字的形式表示。比如R狀態(tài)就用 0 代表，S 狀態(tài)就用 1 代表。

3. 查看狀態(tài)

3.1 S 可中斷睡眠狀態(tài)（sleeping)

我們首先創(chuàng)建一個(gè)文件myprocess，然后寫(xiě)入代碼：

編譯運(yùn)行之后，我們來(lái)查看它的狀態(tài)：

會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)是 S+ ，+ 到底是什么意思我們先不管，我們先看 S ，這代表這個(gè)進(jìn)程目前處于睡眠狀態(tài)。但是我們的程序一直在運(yùn)行啊？一直在執(zhí)行while循環(huán)里面的printf語(yǔ)句，持續(xù)的在屏幕中打印我們所定的內(nèi)容，可為什么這個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)還是休眠呢，它不應(yīng)該是運(yùn)行嗎？

我們?cè)賹?myprocess.c 文件中的代碼修改一下：

我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)程序持續(xù)執(zhí)行while空語(yǔ)句的時(shí)候，這個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)從原來(lái)的睡眠狀態(tài)變成了運(yùn)行狀態(tài)。

這是因?yàn)?，?Linux 操作系統(tǒng)中，進(jìn)程狀態(tài)會(huì)根據(jù)自身執(zhí)行行為發(fā)生明確變化。保留 printf 與注釋 printf 會(huì)讓進(jìn)程呈現(xiàn)完全不同的狀態(tài)，其核心原因在于進(jìn)程是否需要等待事件、是否主動(dòng)放棄 CPU。

當(dāng)程序中保留 printf 與 sleep 語(yǔ)句時(shí)，進(jìn)程會(huì)在循環(huán)中執(zhí)行輸出操作并主動(dòng)等待。printf 屬于典型的輸出 I/O 操作，即進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用向終端設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)，由設(shè)備驅(qū)動(dòng)最終刷新顯示到屏幕；而 sleep 則讓進(jìn)程主動(dòng)等待指定時(shí)長(zhǎng)。

由于 I/O 設(shè)備的處理速度遠(yuǎn)慢于 CPU，進(jìn)程在執(zhí)行 printf 時(shí)無(wú)法立即完成操作，必須等待設(shè)備響應(yīng)。此時(shí)內(nèi)核會(huì)將進(jìn)程從運(yùn)行隊(duì)列移出，掛入對(duì)應(yīng)的等待隊(duì)列，使其主動(dòng)讓出 CPU，進(jìn)入 Linux 下的可中斷睡眠狀態(tài)（S），對(duì)應(yīng)操作系統(tǒng)理論中的阻塞狀態(tài)。直到 I/O 完成或定時(shí)時(shí)間到達(dá)，進(jìn)程才會(huì)被喚醒并重新放回運(yùn)行隊(duì)列繼續(xù)執(zhí)行。因此在未注釋 printf 時(shí)，進(jìn)程絕大多數(shù)時(shí)間都處于等待狀態(tài)，狀態(tài)標(biāo)識(shí)為 S。

當(dāng)程序注釋掉 printf 與 sleep 語(yǔ)句后，進(jìn)程僅執(zhí)行一個(gè)無(wú)限空循環(huán)。該循環(huán)不涉及任何 I/O 操作，不等待任何外部事件，也不會(huì)主動(dòng)放棄 CPU。此時(shí)進(jìn)程始終具備執(zhí)行條件，要么正在 CPU 上運(yùn)行，要么時(shí)間片用完后回到運(yùn)行隊(duì)列等待再次調(diào)度。這兩種情況在 Linux 中統(tǒng)一表示為運(yùn)行 / 就緒狀態(tài)（R）。因此注釋 printf 后，進(jìn)程會(huì)持續(xù)處于 R 狀態(tài)，不會(huì)進(jìn)入阻塞。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是否出現(xiàn)等待行為，是決定進(jìn)程狀態(tài)為 R 還是 S 的根本原因：有等待則進(jìn)入阻塞（S），無(wú)等待則保持運(yùn)行 / 就緒（R）。

那既然進(jìn)程處于 S 可中斷睡眠狀態(tài)，我們之前講過(guò)可以使用 Ctrl + C 的鍵盤(pán)操作去中斷這個(gè)進(jìn)程，現(xiàn)在，我們還可以使用 kill 命令：

使用 kill -9 PID 就可以強(qiáng)制殺掉這個(gè)正在運(yùn)行或者卡住的進(jìn)程，其中 -9 是 Linux 系統(tǒng)中的信號(hào)編號(hào)，代表系統(tǒng)預(yù)定義的 SIGKILL（強(qiáng)制終止信號(hào)）。

Linux 操作系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)來(lái)控制進(jìn)程的行為，不同的數(shù)字對(duì)應(yīng)不同的指令：

-9 是最強(qiáng)制、最高優(yōu)先級(jí)的終止信號(hào)，內(nèi)核會(huì)立即殺死指定進(jìn)程，不允許進(jìn)程忽略、阻塞或處理，進(jìn)程無(wú)法做任何清理操作，直接被系統(tǒng)強(qiáng)制結(jié)束。

普通的 kill PID（不帶 -9）默認(rèn)使用 -15（SIGTERM），屬于溫和的退出信號(hào)，允許進(jìn)程保存數(shù)據(jù)、釋放資源后正常關(guān)閉。

接著我們來(lái)講一下S+的 + 的含義：

首先我們寫(xiě)出這樣一段代碼，執(zhí)行一個(gè)死循環(huán)，一直睡眠 1 秒，然后去查看進(jìn)程：

大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)我的進(jìn)程處于 S+ 狀態(tài)，當(dāng)我再次輸入各種指令的時(shí)候，我的Shell不做任何反應(yīng)，輸入什么內(nèi)容都沒(méi)有用。其實(shí)這是因?yàn)?code>+ 作為狀態(tài)修飾符，表明該進(jìn)程是前臺(tái)進(jìn)程組的成員，Linux 系統(tǒng)默認(rèn)就是讓進(jìn)程在前臺(tái)運(yùn)行，這是系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)行為。也就是說(shuō)，./myprocess 這一進(jìn)程是一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程，前臺(tái)進(jìn)程會(huì)占用當(dāng)前終端，可直接與用戶(hù)交互，且能接收 Ctrl+C、Ctrl+Z 等鍵盤(pán)信號(hào)，但是終端會(huì)被其占用，無(wú)法在同一窗口輸入新命令。

如果我不想讓我的進(jìn)程處于前臺(tái)進(jìn)程，那么可以手動(dòng)的加上這一符號(hào)：

此時(shí)的狀態(tài)變成了 S ：

所以，在命令末尾添加符號(hào) &，表示將進(jìn)程放到后臺(tái)運(yùn)行。此時(shí)進(jìn)程狀態(tài)從 S+ 變?yōu)?S，+ 符號(hào)消失，意味著進(jìn)程不再占用當(dāng)前終端，用戶(hù)可以繼續(xù)在終端輸入其他指令，且無(wú)法通過(guò) Ctrl + C 直接終止該進(jìn)程。只能通過(guò)kill指令去刪除進(jìn)程。

3.2 D 不可中斷睡眠狀態(tài)（disk sleep）

D狀態(tài)也被稱(chēng)為磁盤(pán)睡眠（Disk Sleep），是 Linux 中一種特殊的阻塞狀態(tài)。

當(dāng)進(jìn)程需要與硬件設(shè)備進(jìn)行關(guān)鍵、不可打斷的數(shù)據(jù)交互時(shí)，就會(huì)進(jìn)入 D 狀態(tài)。最典型的場(chǎng)景是進(jìn)程訪問(wèn)磁盤(pán)、讀寫(xiě)文件，此時(shí)進(jìn)程會(huì)向磁盤(pán)設(shè)備發(fā)起 I/O 請(qǐng)求。由于磁盤(pán) I/O 速度遠(yuǎn)慢于 CPU，進(jìn)程必須等待硬件完成操作，不能繼續(xù)執(zhí)行。

為了保證數(shù)據(jù)安全與設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定，內(nèi)核不允許這種等待被信號(hào)打斷。如果進(jìn)程在磁盤(pán)讀寫(xiě)中途被強(qiáng)制終止，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不完整、文件系統(tǒng)損壞或設(shè)備狀態(tài)異常。因此，內(nèi)核會(huì)將進(jìn)程標(biāo)記為不可中斷睡眠，讓它安靜等待 I/O 結(jié)束，期間不響應(yīng)任何普通信號(hào)。

處于D狀態(tài)的進(jìn)程其實(shí)會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)。與常見(jiàn)的 S 狀態(tài)（可中斷睡眠）不同，處于 D 狀態(tài)的進(jìn)程無(wú)法被 Ctrl+C 終止，也無(wú)法被 kill 命令殺死，即使是 kill -9 也無(wú)效。它只能等待 I/O 完成、硬件返回結(jié)果后，由內(nèi)核自動(dòng)喚醒，回到 R 就緒狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。

所以，大量長(zhǎng)期處于 D 狀態(tài)的進(jìn)程會(huì)占用系統(tǒng)資源與進(jìn)程描述符，導(dǎo)致系統(tǒng)可用進(jìn)程數(shù)量減少，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響新程序啟動(dòng)，甚至引發(fā)系統(tǒng)服務(wù)異常。更關(guān)鍵的是，D 狀態(tài)通常意味著 I/O 瓶頸。持續(xù)出現(xiàn) D 狀態(tài)說(shuō)明磁盤(pán)或硬件設(shè)備響應(yīng)緩慢，也就是磁盤(pán)或者硬件設(shè)備老化了。會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng) I/O 性能下降，文件讀寫(xiě)卡頓、系統(tǒng)負(fù)載升高，用戶(hù)會(huì)明顯感覺(jué)到操作延遲、程序響應(yīng)變慢。

在極端情況下，如果磁盤(pán)故障或設(shè)備斷開(kāi)導(dǎo)致 I/O 永遠(yuǎn)無(wú)法完成，相關(guān)進(jìn)程會(huì)永久卡在 D 狀態(tài)，形成不可殺死的 “僵尸化” 進(jìn)程，只有重啟系統(tǒng)才能徹底清除，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定性與可用性。

不過(guò)一般正常情況下，磁盤(pán) I/O 很快，D 狀態(tài)只會(huì)短暫出現(xiàn)，用戶(hù)幾乎感知不到。但如果磁盤(pán)繁忙、I/O 阻塞或設(shè)備異常，進(jìn)程會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停留在 D 狀態(tài)，表現(xiàn)為系統(tǒng)卡頓、進(jìn)程無(wú)法殺死，這也是判斷 I/O 瓶頸的重要標(biāo)志。

由于D狀態(tài)一般不會(huì)出現(xiàn)或者說(shuō)很難捕捉到D狀態(tài)，在這就不做實(shí)際演示。感興趣的可以去大模型搜索一下如何在命令行輸入指令模擬D狀態(tài)進(jìn)程的出現(xiàn)，友情提示：這個(gè)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致你的操作系統(tǒng)崩潰，需要重裝。

3.3T 停止?fàn)顟B(tài)（stopped）

T 狀態(tài)即停止?fàn)顟B(tài)，表示進(jìn)程被暫停執(zhí)行，不再參與 CPU 調(diào)度，但進(jìn)程的內(nèi)存、打開(kāi)的文件等資源依然保留，隨時(shí)可以恢復(fù)運(yùn)行。

進(jìn)程進(jìn)入 T 狀態(tài)通常是收到了暫停類(lèi)信號(hào)，最常見(jiàn)的是用戶(hù)在終端按下 Ctrl+Z，或是系統(tǒng)調(diào)用 kill -19 PID 發(fā)送 SIGSTOP 信號(hào)。與 S 狀態(tài)、D 狀態(tài)等待 I/O 或事件不同，T 狀態(tài)下的進(jìn)程并非在等待外部條件，而是被強(qiáng)制凍結(jié)，內(nèi)核不會(huì)再為其分配時(shí)間片。

比如我們還是使用這段代碼：

運(yùn)行之后，我們對(duì)其使用 kill -19 PID 的指令：

就會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)的進(jìn)程從S+的狀態(tài)變?yōu)榱薚狀態(tài)。

處于 T 狀態(tài)的進(jìn)程既不運(yùn)行也不退出，只是暫時(shí) “掛起”。它可以被 kill -18 PID（對(duì)應(yīng) SIGCONT 信號(hào)）喚醒，恢復(fù)到之前的 R 或 S 狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。這種狀態(tài)常用于調(diào)試程序、臨時(shí)暫停任務(wù)，是操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程精細(xì)控制的一種體現(xiàn)。

在前面講解可中斷睡眠狀態(tài)的時(shí)候，我們提到了前臺(tái)進(jìn)程和后臺(tái)進(jìn)程，經(jīng)過(guò)講解我們可以總結(jié)成一句話：前臺(tái)進(jìn)程和后臺(tái)進(jìn)程最大的區(qū)別就是，是否能接收鍵盤(pán)輸入。前臺(tái)進(jìn)程占用終端，能夠獲取用戶(hù)的鍵盤(pán)操作與信號(hào)；后臺(tái)進(jìn)程脫離終端控制，無(wú)法接收鍵盤(pán)輸入，用戶(hù)的按鍵操作不會(huì)傳遞給該進(jìn)程。

如果現(xiàn)在有一個(gè)進(jìn)程就是后臺(tái)進(jìn)程，但是這個(gè)進(jìn)程還需要從鍵盤(pán)中獲取輸入，操作系統(tǒng)就會(huì)把它設(shè)置為T(mén)停止?fàn)顟B(tài)，就像這種場(chǎng)景：

這段代碼里調(diào)用了scanf函數(shù)，所以需要從鍵盤(pán)中獲取輸入。

我們手動(dòng)設(shè)置進(jìn)程后臺(tái)運(yùn)行，此時(shí)該進(jìn)程的狀態(tài)就被設(shè)置成了 T 。

3.4t跟蹤停止?fàn)顟B(tài)（tracing stop）

這個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)內(nèi)核的 TASK_TRACED 狀態(tài)。它是 T 停止?fàn)顟B(tài)的特殊變體，專(zhuān)門(mén)用于調(diào)試場(chǎng)景。當(dāng)進(jìn)程被調(diào)試器（如 gdb） attach 或設(shè)置斷點(diǎn)時(shí)，會(huì)收到跟蹤信號(hào)并進(jìn)入此狀態(tài)。此時(shí)進(jìn)程處于暫停執(zhí)行，等待調(diào)試器指令（繼續(xù)、單步、斷點(diǎn)恢復(fù)等）。它不僅能被 SIGCONT（kill -18）恢復(fù)，還能由調(diào)試器主動(dòng)控制，是系統(tǒng)調(diào)試機(jī)制的核心狀態(tài)之一。

我們剛開(kāi)始調(diào)試這段代碼的時(shí)候，先給代碼打上一個(gè)斷點(diǎn)，然后執(zhí)行運(yùn)行指令。在我們執(zhí)行運(yùn)行指令之前這段程序是沒(méi)有被運(yùn)行的，所以我們看到進(jìn)程里面，只有GDP調(diào)試器調(diào)用的一個(gè)myprocess的進(jìn)程。當(dāng)我們運(yùn)行之后由調(diào)試器創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程，讓這個(gè)程序得以運(yùn)行。

這個(gè)得以運(yùn)行的程序的狀態(tài)就是 t 跟蹤停止?fàn)顟B(tài)。這就相當(dāng)于父進(jìn)程GDP先創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程，遇到斷點(diǎn)的時(shí)候，向子進(jìn)程發(fā)起了kill 19號(hào)信號(hào)。

3.5 X死亡狀態(tài) 和 Z 僵尸狀態(tài)

為了更好的讓大家能理解，我們來(lái)講個(gè)故事：

你叫小明，是一個(gè)朝氣蓬勃的大學(xué)生，非常喜歡跑步。有一天早上六點(diǎn)鐘，你正沿著路上在慢跑，突然從你的后面竄出來(lái)一個(gè)八十歲的老大爺，跑的飛快宛如風(fēng)馳電掣。當(dāng)他跑到你前面一段距離的時(shí)候，突然嘎嘣一下倒在地上站不起來(lái)了。作為一個(gè)有社會(huì)道德的有為青年，你當(dāng)機(jī)立斷打了急救電話和報(bào)警電話，老大爺一個(gè)人直的不能再直的躺在地上等著，過(guò)了一段時(shí)間后警察和急救人員都趕到了。

當(dāng)趕到的時(shí)候，警察和急救人員并不是馬上就把老大爺給抬走，而是先就地檢查老大爺?shù)臓顩r，醫(yī)護(hù)人員判斷老大爺是否已經(jīng)死亡，警察人員判斷老大爺?shù)乃劳鲈虻降资鞘裁础５葯z查和判斷全部完畢之后，醫(yī)護(hù)人員才會(huì)把老大爺拉走，警察人員才會(huì)疏散現(xiàn)場(chǎng)。

在上面這段虛構(gòu)的故事當(dāng)中的老大爺就相當(dāng)于是一個(gè)進(jìn)程，在他躺在地上的時(shí)候，就相當(dāng)于這個(gè)進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束。但是老大爺?shù)降子袥](méi)有死亡，還不得而知，需要醫(yī)護(hù)人員來(lái)判斷。對(duì)于進(jìn)程而言，當(dāng)這個(gè)進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束，但是還沒(méi)有人來(lái)檢查進(jìn)程的信息的時(shí)候，在這段期間，該進(jìn)程的狀態(tài)就叫做：僵尸狀態(tài)。當(dāng)信息檢查完畢，確認(rèn)該進(jìn)程確實(shí)真的已經(jīng)結(jié)束了，才會(huì)宣判這個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)為：死亡狀態(tài)。

不過(guò)要注意的是，死亡狀態(tài)是一個(gè)瞬時(shí)狀態(tài)，至少以我們當(dāng)前的知識(shí)儲(chǔ)備，是沒(méi)有直接觀察到進(jìn)程處于死亡狀態(tài)的時(shí)候的。所以大家只要先了解死亡狀態(tài)的概念：死亡狀態(tài)是進(jìn)程徹底退出、所有資源被內(nèi)核完全回收后的最終狀態(tài)，進(jìn)程會(huì)從系統(tǒng)中徹底消失，不再留下任何信息。

我們主要要講解的是：僵尸狀態(tài)。

是 Linux 操作系統(tǒng)中進(jìn)程生命周期結(jié)束后的一種特殊中間狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)子進(jìn)程執(zhí)行完畢、通過(guò)exit()系統(tǒng)調(diào)用正常退出，或因信號(hào)異常終止時(shí)，其用戶(hù)態(tài)內(nèi)存、打開(kāi)的文件描述符、堆棧等運(yùn)行時(shí)資源會(huì)被內(nèi)核立即釋放，但為了向父進(jìn)程提供該進(jìn)程的退出狀態(tài)碼、終止信號(hào)等退出信息，內(nèi)核會(huì)保留該進(jìn)程的進(jìn)程控制塊（PCB/task_struct）與進(jìn)程號(hào)（PID），使其暫時(shí)留在進(jìn)程列表中。此時(shí)進(jìn)程已不再執(zhí)行任何代碼、不占用 CPU 與內(nèi)存資源，卻仍以進(jìn)程形式存在，這種已終止運(yùn)行但退出信息未被父進(jìn)程回收的狀態(tài)，即為僵尸狀態(tài)，處于該狀態(tài)的進(jìn)程稱(chēng)為僵尸進(jìn)程。

用一句話簡(jiǎn)單理解就是：當(dāng)子進(jìn)程已經(jīng)執(zhí)行完畢退出或被意外終止，而父進(jìn)程仍在運(yùn)行且未及時(shí)回收子進(jìn)程的退出信息時(shí)，子進(jìn)程就會(huì)處于僵尸狀態(tài)。

比如說(shuō)對(duì)于這段代碼：

我們創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程之后，讓父子進(jìn)程單獨(dú)執(zhí)行自己的語(yǔ)句，子進(jìn)程只執(zhí)行一次printf，但父進(jìn)程要持續(xù)執(zhí)行printf。當(dāng)子進(jìn)程的語(yǔ)句已經(jīng)執(zhí)行完畢的時(shí)候，父進(jìn)程依然在執(zhí)行語(yǔ)句。此時(shí)子進(jìn)程雖然已經(jīng)結(jié)束退出了，但退出信息沒(méi)有被父進(jìn)程回收。那么子進(jìn)程的狀態(tài)就會(huì)變成僵尸狀態(tài)。

到這里，對(duì)于僵尸進(jìn)程我們只要有四個(gè)問(wèn)題：

1. 進(jìn)程退出了，退出信息是什么？
2. 進(jìn)程退出了，退出信息保存在哪里？
3. 檢測(cè) Z 狀態(tài)進(jìn)程，回收 Z 狀態(tài)進(jìn)程，本質(zhì)是在做什么？
4. 具體怎么回收？誰(shuí)來(lái)回收？

其中第四個(gè)問(wèn)題因?yàn)樯婕暗竭M(jìn)程控制的問(wèn)題，所以我們只是簡(jiǎn)單提一下，后續(xù)文章中會(huì)講解。

首先第一個(gè)和第二個(gè)問(wèn)題：

進(jìn)程的退出信息（Exit Status）是一個(gè)整數(shù)數(shù)值，通常包含兩部分核心內(nèi)容：

1. 退出狀態(tài)碼（Exit Code）：進(jìn)程正常結(jié)束時(shí)返回的值（如 main 函數(shù)的返回值，通常 0 表示成功，非 0 表示錯(cuò)誤類(lèi)型）。

2. 終止原因（Termination Reason）：進(jìn)程是如何結(jié)束的。包括：

正常退出（Normal Exit）：如 return 0、exit(1)。

異常退出（Abnormal Exit）：如被信號(hào)殺死（Segmentation Fault 段錯(cuò)誤、SIGKILL 強(qiáng)制終止等），此時(shí)會(huì)記錄導(dǎo)致退出的信號(hào)編號(hào)

退出信息是被存儲(chǔ)在 當(dāng)前子進(jìn)程自己的task_struct 結(jié)構(gòu)體里，也就是說(shuō)子進(jìn)程雖然結(jié)束了，但是它的 task_struct 是一直保留的，這也是我們能在狀態(tài)查看是看到這個(gè)子進(jìn)程的PID的原因。之所以存儲(chǔ) task_struct，這是為了：父進(jìn)程未來(lái)通過(guò) wait() 或 waitpid() 系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，內(nèi)核會(huì)從這里讀取數(shù)據(jù)并復(fù)制給父進(jìn)程。

exit_state就代表退出時(shí)的狀態(tài)，exit_code 就是退出編碼。

第三個(gè)問(wèn)題：

本質(zhì)是在 “讀取數(shù)據(jù)” 與 “釋放占位”。

讀取數(shù)據(jù)（讀操作）：父進(jìn)程通過(guò)調(diào)用 wait()/waitpid()，主動(dòng)去讀取子進(jìn)程 task_struct 中遺留的退出信息（退出碼 / 信號(hào)）。這是父子進(jìn)程間最后的通信儀式，父進(jìn)程必須確認(rèn)子進(jìn)程是 “成功了” 還是 “出錯(cuò)了”。

釋放資源（清理操作）：當(dāng)讀取完成后，內(nèi)核確認(rèn)不再需要該進(jìn)程的任何信息，才會(huì)徹底釋放子進(jìn)程占用的 PID（進(jìn)程號(hào)） 和 task_struct 結(jié)構(gòu)。

第四個(gè)問(wèn)題：

誰(shuí)來(lái)回收？

主動(dòng)回收：由父進(jìn)程主動(dòng)調(diào)用 wait() 或 waitpid() 函數(shù)。

被動(dòng) / 繼承回收：如果父進(jìn)程先于子進(jìn)程退出，子進(jìn)程會(huì)被托管給 init 進(jìn)程（PID 1） 或系統(tǒng)守護(hù)進(jìn)程，由它們自動(dòng)循環(huán)調(diào)用 wait() 來(lái)回收所有孤兒進(jìn)程的僵尸狀態(tài)。

具體怎么回收？

阻塞等待：父進(jìn)程調(diào)用 wait()，如果子進(jìn)程還在運(yùn)行，父進(jìn)程會(huì)進(jìn)入阻塞狀態(tài)（S），直到子進(jìn)程退出。

獲取狀態(tài)：子進(jìn)程退出后，內(nèi)核將退出信息填入 wait() 的參數(shù)中，父進(jìn)程讀取。

徹底銷(xiāo)毀：內(nèi)核檢測(cè)到所有進(jìn)程引用都已解除，釋放僵尸進(jìn)程的資源，使其變?yōu)?X 狀態(tài)并消失。

以上問(wèn)題回答中的 wait () ，實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，叫做等待函數(shù)，后續(xù)我們會(huì)提到，大家暫時(shí)只要知道有這么個(gè)東西就行。

最后還有一個(gè)問(wèn)題需要大家理解：如果說(shuō)父進(jìn)程一直不回收子進(jìn)程會(huì)怎么樣？

首先一定會(huì)出現(xiàn)的情況就是：子進(jìn)程的PID也沒(méi)有被回收，如果說(shuō)創(chuàng)建的進(jìn)程太多，PID不夠用了，就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程創(chuàng)建出現(xiàn)問(wèn)題；另外：子進(jìn)程的task_struct一直沒(méi)有被釋放，會(huì)占用內(nèi)存空間資源，這就是內(nèi)存泄漏的問(wèn)題。

那么就有一個(gè)衍生的問(wèn)題：如果一個(gè)對(duì)應(yīng)的進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束了，內(nèi)存泄露的問(wèn)題還會(huì)存在嗎？為了讓大家能更好的理解，我說(shuō)一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)你打開(kāi)一個(gè)游戲正在愉快的玩耍的時(shí)候，同時(shí)你的后臺(tái)又在掛著網(wǎng)易云音樂(lè)聽(tīng)歌，同時(shí)你的后臺(tái)還在下載電影，對(duì)于部分手機(jī)或者電腦來(lái)說(shuō)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)你在玩游戲的過(guò)程當(dāng)中非常的卡頓，這就是內(nèi)存空間不足導(dǎo)致的問(wèn)題。當(dāng)你把后臺(tái)下載電影的軟件關(guān)掉，音樂(lè)軟件也關(guān)掉，就會(huì)發(fā)現(xiàn)打游戲會(huì)變得無(wú)比絲滑順暢。這就相當(dāng)于釋放內(nèi)存，清理內(nèi)存空間的操作。

所以我們可以得到結(jié)論：如果一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束了，那么該進(jìn)程導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏問(wèn)題就會(huì)消失。

所以對(duì)于我們平時(shí)使用的絕大部分軟件，除非當(dāng)我們點(diǎn)擊退出，否則這個(gè)軟件程序就會(huì)一直運(yùn)行，其本質(zhì)上就是這個(gè)軟件在進(jìn)行死循環(huán)，屬于內(nèi)存泄漏問(wèn)題。像這種一直運(yùn)行的進(jìn)程，就叫做常駐進(jìn)程。

3.6 孤兒進(jìn)程

我們前面提到了，如果子進(jìn)程運(yùn)行已經(jīng)結(jié)束或被信號(hào)等其他指令殺死，且父進(jìn)程還沒(méi)有回收子進(jìn)程的退出信息，那么子進(jìn)程的狀態(tài)就會(huì)被判定為僵尸狀態(tài)。就相當(dāng)于，父進(jìn)程還在運(yùn)行，但子進(jìn)程先退出了。那如果是父進(jìn)程先退出了，子進(jìn)程還在運(yùn)行，那么會(huì)是什么情況呢？

這就涉及到一個(gè)進(jìn)程概念：孤兒進(jìn)程。

孤兒進(jìn)程是指在程序運(yùn)行過(guò)程中，父進(jìn)程先于子進(jìn)程退出，而子進(jìn)程仍然繼續(xù)執(zhí)行所形成的特殊進(jìn)程。當(dāng)父進(jìn)程正常結(jié)束或異常終止后，原本由其管理的子進(jìn)程失去了原有的父進(jìn)程，便成為孤兒進(jìn)程。

我們以這段代碼為例：

我們使用這一行指令來(lái)控制持續(xù)查看進(jìn)程：

大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)子進(jìn)程一直在進(jìn)行的時(shí)候父進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束了，于是在下一次執(zhí)行程序的時(shí)候，子進(jìn)程的PPID就由原來(lái)的5568變成了 1 ，而 1 就代表操作系統(tǒng)的初始進(jìn)程，即操作系統(tǒng)內(nèi)核 PID=1的進(jìn)程。所以此時(shí)該子進(jìn)程就變成了一個(gè)孤兒進(jìn)程，并且交給了 PID = 1 的進(jìn)程，即操作系統(tǒng)內(nèi)核托管。

之所以會(huì)被回收托管，是 為了保證系統(tǒng)資源能夠正常回收，Linux 內(nèi)核會(huì)自動(dòng)將這類(lèi)孤兒進(jìn)程 “過(guò)繼” 給系統(tǒng)中的 init 進(jìn)程（PID 為 1）或 systemd 進(jìn)程托管，由其負(fù)責(zé)后續(xù)的資源回收工作，因此孤兒進(jìn)程在退出時(shí)會(huì)被及時(shí)清理，不會(huì)像僵尸進(jìn)程那樣長(zhǎng)期占用系統(tǒng)資源。

同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)子進(jìn)程的進(jìn)程狀態(tài)由原來(lái)的 S+ 變成了 S ，也就是從前臺(tái)進(jìn)程變成了后臺(tái)進(jìn)程，所以當(dāng)我們想使用 Ctrl+C 的操作去關(guān)閉進(jìn)程的時(shí)候，是關(guān)閉不了的，只有通過(guò)kill指令才能關(guān)閉。這是因?yàn)椋篠+ 中的 + 代表進(jìn)程屬于前臺(tái)終端進(jìn)程組，與控制終端關(guān)聯(lián)。當(dāng)父進(jìn)程（終端 Shell）退出后，孤兒進(jìn)程被內(nèi)核重新托管給 init 進(jìn)程，并脫離原終端，不再屬于前臺(tái)進(jìn)程組，因此 + 符號(hào)消失，狀態(tài)變?yōu)?S。進(jìn)程本身仍處于可中斷睡眠狀態(tài)，并未發(fā)生本質(zhì)改變。

4. 進(jìn)程優(yōu)先級(jí)基本概念

進(jìn)程優(yōu)先級(jí)是操作系統(tǒng)用于決定多個(gè)進(jìn)程誰(shuí)先獲得 CPU 資源、誰(shuí)后執(zhí)行的調(diào)度依據(jù)，它決定了進(jìn)程在競(jìng)爭(zhēng)處理器時(shí)的 “重要程度” 和 “排隊(duì)順序”。優(yōu)先級(jí)越高的進(jìn)程，在系統(tǒng)資源緊張時(shí)越容易被調(diào)度器優(yōu)先選中運(yùn)行；優(yōu)先級(jí)越低，則越容易被高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程 “搶占”，等待時(shí)間更長(zhǎng)。

5.查看系統(tǒng)進(jìn)程

我們前面學(xué)習(xí)過(guò) ps axj 指令，可以查看到進(jìn)程的PID和其他的詳細(xì)信息，現(xiàn)在我們來(lái)學(xué)習(xí)ps -l 指令：

我們先執(zhí)行了一個(gè)程序 peocessTest，然后查看它的進(jìn)程信息。首先我們來(lái)看UID，這代表啟動(dòng)這個(gè)程序的用戶(hù)的名稱(chēng)，因?yàn)閷?duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它會(huì)把我們的用戶(hù)名轉(zhuǎn)化成一個(gè)編號(hào)以用來(lái)區(qū)分是誰(shuí)運(yùn)行了哪些程序。比如我的用戶(hù)名 chen ，在操作系統(tǒng)中的編號(hào)就是 1001 ：

其次，進(jìn)程信息中的 PRI 和 NI 就代表優(yōu)先級(jí)信息。

6. PRI 和 NI

PRI 是進(jìn)程的實(shí)際優(yōu)先級(jí)（Priority），由操作系統(tǒng)內(nèi)核動(dòng)態(tài)計(jì)算和調(diào)度，數(shù)值越小表示進(jìn)程優(yōu)先級(jí)越高，越容易被 CPU 優(yōu)先執(zhí)行。

NI 即 nice 值，是用戶(hù)可以手動(dòng)設(shè)置的優(yōu)先級(jí)修正值，用于影響最終的 PRI。之所以叫 nice ，是因?yàn)槿Q(chēng)是 nice value，其中的nice的中文意思是：（調(diào)度器）偏好 / 友好程度。

nice 越低（越嚴(yán)格）：進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越高，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先照顧它（比如實(shí)時(shí)任務(wù)、關(guān)鍵服務(wù)）。

nice 越高（越客氣）：進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越低，系統(tǒng)會(huì)盡量少占用它的資源（比如后臺(tái)任務(wù)、非關(guān)鍵進(jìn)程）。

在 Linux 中，nice 值范圍通常為 -20 ～ 19，NI 越小，優(yōu)先級(jí)越高；NI 越大，優(yōu)先級(jí)越低。普通進(jìn)程的 PRI 一般會(huì)在默認(rèn)基礎(chǔ)上加上 nice 值得到最終優(yōu)先級(jí)，用戶(hù)通過(guò)調(diào)整 NI 可以間接控制進(jìn)程優(yōu)先級(jí)，普通用戶(hù)只能調(diào)高 NI（降低優(yōu)先級(jí)），只有 root 權(quán)限才能降低 NI（提升優(yōu)先級(jí)）。

系統(tǒng)調(diào)度器依據(jù) PRI 分配 CPU 時(shí)間片，從而保證重要進(jìn)程更及時(shí)地運(yùn)行。

手動(dòng)修改 NI 值的方法就是調(diào)用 top 命令：

當(dāng)我們輸入top指令的時(shí)候，會(huì)彈出來(lái)當(dāng)前操作系統(tǒng)內(nèi)所有正在運(yùn)行的進(jìn)程。然后我們?cè)侔匆幌翿鍵，系統(tǒng)會(huì)提醒我們要把哪個(gè)進(jìn)程的 NI 值進(jìn)行修改，接著輸入進(jìn)程的 PID ，然后再輸入你想把該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)改成多少：

比如我們把 NI 改成 10 ，那PRI就會(huì)變成 90 。

所以這里優(yōu)先級(jí)的改變有一個(gè)公式：PRI(new) = PRI(old) + NI ；其中這里的 PRI(old)指的是進(jìn)程的初始的PRI。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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