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Linux是一个多用户,多任务的系统,能够同时运行多个用户的多个程序,就必然会产生不少的进程,而每一个进程会有不一样的状态。 在下文将对进程的linux
R、S、D、T、Z、X 六种状态作个说明。shell
PROCESS STATE CODES网络
Here are the different values that the s, stat and state output specifiers (header "STAT" or "S") will display to describe the state of a process.session
D Uninterruptible sleep (usually IO)数据结构
R Running or runnable (on run queue)多线程
S Interruptible sleep (waiting for an event to complete)oracle
T Stopped, either by a job control signal or because it is being traced.app
W paging (not valid since the 2.6.xx kernel)
X dead (should never be seen)
Z Defunct ("zombie") process, terminated but not
reaped by its parent.
For BSD formats and when the stat keyword is used,additional characters may be displayed:
< high-priority (not nice to other users)
N low-priority (nice to other users)
L has pages locked into memory (for real-time and custom IO)
s is a session leader
l is multi-threaded (using CLONE_THREAD, like NPTL pthreads do)
+ is in the foreground process group
一. 查看进程的状态
1.1 使用PS命令
[root@localhost]# ps -a -o pid,ppid,stat,command -u oracle
PID PPID STAT COMMAND
637 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
729 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
1144 1103 S+ top
1230 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
1289 1145 S+ vmstat 10
1699 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
1827 1294 R+ ps -a -o pid,ppid,stat,command -u oracle
3410 1 Ss ora_pmon_XEZF
3412 1 Ss ora_psp0_XEZF
3414 1 Ss ora_mman_XEZF
3416 1 Ss ora_dbw0_XEZF
3418 1 Ss ora_lgwr_XEZF
3420 1 Ss ora_ckpt_XEZF
3422 1 Ss ora_smon_XEZF
3424 1 Ss ora_reco_XEZF
3426 1 Ss ora_mmon_XEZF
3428 1 Ss ora_mmnl_XEZF
3430 1 Ss ora_d000_XEZF
3432 1 Ss ora_d001_XEZF
3434 1 Ss ora_s000_XEZF
3436 1 Ss ora_s001_XEZF
3438 1 Ss ora_s002_XEZF
3488 1 Ssl /home/oracle_app/bin/tnslsnr LISTENER -inherit
11167 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
11423 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
11425 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
11429 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
14867 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
19323 1 Ss oracleXEZF (LOCAL=NO)
用ps 的 – l 选项,获得更详细的进程信息:
(1)F(Flag):一系列数字的和,表示进程的当前状态。这些数字的含义为:
00:若单独显示,表示此进程已被终止。
01:进程是核心进程的一部分,常驻于系统主存。如:sched,vhand,bdflush。
02:Parent is tracing process.
04 :Tracing parent's signal has stopped the process; the parent is waiting ( ptrace(S)).
10:进程在优先级低于或等于25时,进入休眠状态,并且不能用信号唤醒,例如在等待一个inode被建立时。
20:进程被装入主存(primary memory)
40:进程被锁在主存,在事务完成前不能被置换。
(2) 进程状态:S(state)
O:进程正在处理器运行,这个状态历来木见过.
S:休眠状态(sleeping)
R:等待运行(runable)R Running or runnable (on run queue) 进程处于运行或就绪状态
I:空闲状态(idle)
Z:僵尸状态(zombie)
T:跟踪状态(Traced)
B:进程正在等待更多的内存页
D:不可中断的深度睡眠,通常由IO引发,同步IO在作读或写操做时,cpu不能作其它事情,只能等待,这时进程处于这种状态,若是程序采用异步IO,这种状态应该就不多见到了
(3)C(cpu usage):cpu利用率的估算值
1.2 使用Top命令中的S 字段
pid user pr ni virt res shr s %cpu %mem time+ command
11423 oracle 16 0 627m 170m 168m R 32 9.0 4110:21 oracle
3416 oracle 15 0 650m 158m 138m S 0 8.4 0:07.12 oracle
11167 oracle 15 0 626m 151m 149m S 0 8.0 400:20.77 oracle
11429 oracle 15 0 626m 148m 147m S 0 7.9 812:05.71 oracle
3422 oracle 18 0 627m 140m 137m S 0 7.4 1:12.23 oracle
1230 oracle 15 0 639m 107m 96m S 0 5.7 0:10.00 oracle
637 oracle 15 0 629m 76m 73m S 0 4.0 0:04.31 oracle
二. 进程状态说明
2.1 R (task_running) : 可执行状态
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。而同一时刻可能有多个进程处于可执行状态,这些进程的task_struct结构(进程控制块)被放入对应CPU的可执行队列中(一个进程最多只能出如今一个CPU的可执行队列中)。进程调度器的任务就是从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该CPU上运行。
不少操做系统教科书将正在CPU上执行的进程定义为RUNNING状态、而将可执行可是还没有被调度执行的进程定义为READY状态,这两种状态在linux下统一为 TASK_RUNNING状态。
2.2 S (task_interruptible): 可中断的睡眠状态
处于这个状态的进程由于等待某某事件的发生(好比等待socket链接、等待信号量),而被挂起。这些进程的task_struct结构被放入对应事件的等待队列中。当这些事件发生时(由外部中断触发、或由其余进程触发),对应的等待队列中的一个或多个进程将被唤醒。
经过ps命令咱们会看到,通常状况下,进程列表中的绝大多数进程都处于task_interruptible状态(除非机器的负载很高)。毕竟CPU就这么一两个,进程动辄几十上百个,若是不是绝大多数进程都在睡眠,CPU又怎么响应得过来。
2.3 D (task_uninterruptible): 不可中断的睡眠状态
与task_interruptible状态相似,进程处于睡眠状态,可是此刻进程是不可中断的。不可中断,指的并非CPU不响应外部硬件的中断,而是指进程不响应异步信号。
绝大多数状况下,进程处在睡眠状态时,老是应该可以响应异步信号的。可是uninterruptible sleep 状态的进程不接受外来的任何信号,所以没法用kill杀掉这些处于D状态的进程,不管是”kill”, “kill -9″仍是”kill -15″,这种状况下,一个可选的方法就是reboot。
处于uninterruptible sleep状态的进程一般是在等待IO,好比磁盘IO,网络IO,其余外设IO,若是进程正在等待的IO在较长的时间内都没有响应,那么就被ps看到了,同时也就意味着颇有可能有IO出了问题,多是外设自己出了故障,也多是好比挂载的远程文件系统已经不可访问了.
而task_uninterruptible状态存在的意义就在于,内核的某些处理流程是不能被打断的。若是响应异步信号,程序的执行流程中就会被插入一段用于处理异步信号的流程(这个插入的流程可能只存在于内核态,也可能延伸到用户态),因而原有的流程就被中断了。
在进程对某些硬件进行操做时(好比进程调用read系统调用对某个设备文件进行读操做,而read系统调用最终执行到对应设备驱动的代码,并与对应的物理设备进行交互),可能须要使用task_uninterruptible状态对进程进行保护,以免进程与设备交互的过程被打断,形成设备陷入不可控的状态。这种状况下的task_uninterruptible状态老是很是短暂的,经过ps命令基本上不可能捕捉到。
咱们经过vmstat 命令中procs下的b 能够来查看是否有处于uninterruptible 状态的进程。 该命令只能显示数量。
In computer operating systems terminology, a sleeping process can either be interruptible (woken via signals) or uninterruptible (woken explicitly). An uninterruptible sleep state is a sleep state that cannot handle a signal (such as waiting for disk or network IO (input/output)).
When the process is sleeping uninterruptibly, the signal will be noticed when the process returns from the system call or trap.
-- 这句是关键。 当处于uninterruptibly sleep 状态时,只有当进程从system 调用返回时,才通知signal。
A process which ends up in “D” state for any measurable length of time is trapped in the midst of a system call (usually an I/O operation on a device — thus the initial in the ps output).
Such a process cannot be killed — it would risk leaving the kernel in an inconsistent state, leading to a panic. In general you can consider this to be a bug in the device driver that the process is accessing.
2.4 T(task_stopped or task_traced):暂停状态或跟踪状态
向进程发送一个sigstop信号,它就会因响应该信号而进入task_stopped状态(除非该进程自己处于task_uninterruptible状态而不响应信号)。(sigstop与sigkill信号同样,是很是强制的。不容许用户进程经过signal系列的系统调用从新设置对应的信号处理函数。)
向进程发送一个sigcont信号,可让其从task_stopped状态恢复到task_running状态。
当进程正在被跟踪时,它处于task_traced这个特殊的状态。“正在被跟踪”指的是进程暂停下来,等待跟踪它的进程对它进行操做。好比在gdb中对被跟踪的进程下一个断点,进程在断点处停下来的时候就处于task_traced状态。而在其余时候,被跟踪的进程仍是处于前面提到的那些状态。
对于进程自己来讲,task_stopped和task_traced状态很相似,都是表示进程暂停下来。
而task_traced状态至关于在task_stopped之上多了一层保护,处于task_traced状态的进程不能响应sigcont信号而被唤醒。只能等到调试进程经过ptrace系统调用执行ptrace_cont、ptrace_detach等操做(经过ptrace系统调用的参数指定操做),或调试进程退出,被调试的进程才能恢复task_running状态。
2.5 Z (task_dead - exit_zombie):退出状态,进程成为僵尸进程
在Linux进程的状态中,僵尸进程是很是特殊的一种,它是已经结束了的进程,可是没有从进程表中删除。太多了会致使进程表里面条目满了,进而致使系统崩溃,却是不占用其余系统资源。
它已经放弃了几乎全部内存空间,没有任何可执行代码,也不能被调度,仅仅在进程列表中保留一个位置,记载该进程的退出状态等信息供其余进程收集,除此以外,僵尸进程再也不占有任何内存空间。
进程在退出的过程当中,处于TASK_DEAD状态。在这个退出过程当中,进程占有的全部资源将被回收,除了task_struct结构(以及少数资源)之外。因而进程就只剩下task_struct这么个空壳,故称为僵尸。
之因此保留task_struct,是由于task_struct里面保存了进程的退出码、以及一些统计信息。而其父进程极可能会关心这些信息。好比在shell中,$?变量就保存了最后一个退出的前台进程的退出码,而这个退出码每每被做为if语句的判断条件。
固然,内核也能够将这些信息保存在别的地方,而将task_struct结构释放掉,以节省一些空间。可是使用task_struct结构更为方便,由于在内核中已经创建了从pid到task_struct查找关系,还有进程间的父子关系。释放掉task_struct,则须要创建一些新的数据结构,以便让父进程找到它的子进程的退出信息。
子进程在退出的过程当中,内核会给其父进程发送一个信号,通知父进程来“收尸”。 父进程能够经过wait系列的系统调用(如wait四、waitid)来等待某个或某些子进程的退出,并获取它的退出信息。而后wait系列的系统调用会顺便将子进程的尸体(task_struct)也释放掉。
这个信号默认是SIGCHLD,可是在经过clone系统调用建立子进程时,能够设置这个信号。
若是他的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束,又没有显式忽略该信号,那么它就一直保持僵尸状态,子进程的尸体(task_struct)也就没法释放掉。
若是这时父进程结束了,那么init进程自动会接手这个子进程,为它收尸,它仍是能被清除的。可是若是若是父进程是一个循环,不会结束,那么子进程就会一直保持僵尸状态,这就是为何系统中有时会有不少的僵尸进程。
当进程退出的时候,会将它的全部子进程都托管给别的进程(使之成为别的进程的子进程)。托管的进程多是退出进程所在进程组的下一个进程(若是存在的话),或者是1号进程。因此每一个进程、每时每刻都有父进程存在。除非它是1号进程。1号进程,pid为1的进程,又称init进程。
linux系统启动后,第一个被建立的用户态进程就是init进程。它有两项使命:
一、执行系统初始化脚本,建立一系列的进程(它们都是init进程的子孙);
二、在一个死循环中等待其子进程的退出事件,并调用waitid系统调用来完成“收尸”工做;
init进程不会被暂停、也不会被杀死(这是由内核来保证的)。它在等待子进程退出的过程当中处于task_interruptible状态,“收尸”过程当中则处于task_running状态。
Unix/Linux 处理僵尸进程的方法:
找出父进程号,而后kill 父进程,以后子进程(僵尸进程)会被托管到其余进程,如init进程,而后由init进程将子进程的尸体(task_struct)释放掉。
除了经过ps 的状态来查看Zombi进程,还能够用以下命令查看:
[oracle@rac1 ~]$ ps -ef|grep defun
oracle 13526 12825 0 16:48 pts/1 00:00:00 grep defun
oracle 28330 28275 0 May18 ? 00:00:00 [Xsession] <defunct>
僵尸进程解决办法:
(1)改写父进程,在子进程死后要为它收尸。
具体作法是接管SIGCHLD信号。子进程死后,会发送SIGCHLD信号给父进程,父进程收到此信号后,执行 waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理:就算父进程没有调用wait,内核也会向它发送SIGCHLD消息,尽管对的默认处理是忽略,若是想响应这个消息,能够设置一个处理函数。
(2)把父进程杀掉。
父进程死后,僵尸进程成为"孤儿进程",过继给1号进程init,init始终会负责清理僵尸进程.它产生的全部僵尸进程也跟着消失。如:
kill -9 `ps -ef | grep "Process Name" | awk '{ print $3 }'`
其中,“Process Name”为处于zombie状态的进程名。
(3)杀父进程不行的话,就尝试用skill -t TTY关闭相应终端,TTY是进程相应的tty号(终端号)。可是,ps可能会查不到特定进程的tty号,这时就须要本身判断了。
(4)重启系统,这也是最经常使用到方法之一。
2.6 X (task_dead - exit_dead):退出状态,进程即将被销毁
进程在退出过程当中也可能不会保留它的task_struct。好比这个进程是多线程程序中被detach过的进程。或者父进程经过设置sigchld信号的handler为sig_ign,显式的忽略了sigchld信号。(这是posix的规定,尽管子进程的退出信号能够被设置为sigchld之外的其余信号。)
此时,进程将被置于exit_dead退出状态,这意味着接下来的代码当即就会将该进程完全释放。因此exit_dead状态是很是短暂的,几乎不可能经过ps命令捕捉到。
三. 进程状态变化说明
3.1 进程的初始状态
进程是经过fork系列的系统调用(fork、clone、vfork)来建立的,内核(或内核模块)也能够经过kernel_thread函数建立内核进程。这些建立子进程的函数本质上都完成了相同的功能——将调用进程复制一份,获得子进程。(能够经过选项参数来决定各类资源是共享、仍是私有。)
那么既然调用进程处于task_running状态(不然,它若不是正在运行,又怎么进行调用?),则子进程默认也处于task_running状态。
另外,在系统调用调用clone和内核函数kernel_thread也接受clone_stopped选项,从而将子进程的初始状态置为 task_stopped。
3.2 进程状态变迁
进程自建立之后,状态可能发生一系列的变化,直到进程退出。而尽管进程状态有好几种,可是进程状态的变迁却只有两个方向——从task_running状态变为非task_running状态、或者从非task_running状态变为task_running状态。
也就是说,若是给一个task_interruptible状态的进程发送sigkill信号,这个进程将先被唤醒(进入task_running状态),而后再响应sigkill信号而退出(变为task_dead状态)。并不会从task_interruptible状态直接退出。
进程从非task_running状态变为task_running状态,是由别的进程(也多是中断处理程序)执行唤醒操做来实现的。执行唤醒的进程设置被唤醒进程的状态为task_running,而后将其task_struct结构加入到某个cpu的可执行队列中。因而被唤醒的进程将有机会被调度执行。
而进程从task_running状态变为非task_running状态,则有两种途径:
一、响应信号而进入task_stoped状态、或task_dead状态;
二、执行系统调用主动进入task_interruptible状态(如nanosleep系统调用)、或task_dead状态(如exit系统调用);或因为执行系统调用须要的资源得不到知足,而进入task_interruptible状态或task_uninterruptible状态(如select系统调用)。
显然,这两种状况都只能发生在进程正在cpu上执行的状况下。