程序資源和程序狀態 TASK_RUNNING TASK_INTERRUPTIBLE TASK_UNINTERRUPTIBLE
阿新 • • 發佈：2018-12-30
摘要：本文主要介紹程序資源和程序狀態.程序資源由兩部分組成：核心空間程序資源以及使用者空間程序資源.程序狀態，就緒/執行狀態、等待狀態（可以被中斷打斷）、等待狀態（不可以被中斷打斷）、停止狀態和僵死狀態.
1.程序資源
程序是Linux系統下資源管理的基本單位，每個程序都有自己的獨立的執行空間.為了更好的管理Linux所訪問的資源，系統引入了程序控制（PCB）的概念，PCB結構體.程序資源由兩部分組成：核心空間程序資源以及使用者空間程序資源.
核心空間程序資源：指的就是PCB相關資訊.包括程序控制塊本身、開啟的檔案表項、當前目錄、當前終端資訊、執行緒基本資訊、可訪問記憶體地址、PID、PPID、UID、EUID等，也就是說核心通過PCB可以訪問到程序所有的資源
使用者空間程序資源：通過成員mm_struct對映的記憶體空間.實質就是程序的程式碼段、資料段、堆、棧、以及可以共享訪問的庫的記憶體空間.這些資源程序可以直接訪問.在程序退出時主動釋放.在程序執行時，可以通過檔案 /proc/{pid}/maps來產看可以訪問的地址空間.
2.程序狀態
人生三大錯覺之一：QQ、暴風影音、瀏覽器等可以一起執行，難道程序是並行執行的.非也非也.對於單CPU系統來說在某一時刻，只能有一個程序處於執行狀態，佔有CPU的使用權，其他程序都處於其他狀態，等待系統資源，各程序根據排程演算法在某些狀態之間不停地的切換.但由於CPU處理效率較快，使使用者感覺不到其中的變化.在Linux2.6核心中，使用者級程序擁有以下幾種狀態：就緒/執行狀態、等待狀態（可以被中斷打斷）、等待狀態（不可以被中斷打斷）、停止狀態和僵死狀態.
TASK_RUNNING：正在執行或處於就緒狀態：就緒狀態是指程序申請到了CPU以外的其他所有資源，正所謂：萬事俱備，只欠東風.提醒：一般的作業系統教科書將正在CPU上執行的程序定義為RUNNING狀態、而將可執行但是尚未被排程執行的程序定義為READY狀態，這兩種狀態在Linux下統一為 TASK_RUNNING狀態.
TASK_INTERRUPTIBLE：處於等待隊伍中，等待資源有效時喚醒（比如等待鍵盤輸入、socket連線、訊號等等），但可以被中斷喚醒.一般情況下，程序列表中的絕大多數程序都處於TASK_INTERRUPTIBLE狀態.畢竟皇帝只有一個（單個CPU時），後宮佳麗幾千；如果不是絕大多數程序都在睡眠，CPU又怎麼響應得過來.
TASK_UNINTERRUPTIBLE
TASK_ZOMBIE:僵死狀態，程序資源使用者空間被釋放，但核心中的程序PCB並沒有釋放，等待父程序回收.
TASK_STOPPED:程序被外部程式暫停（如收到SIGSTOP訊號，程序會進入到TASK_STOPPED狀態），當再次允許時繼續執行（程序收到SIGCONT訊號，進入TASK_RUNNING狀態），因此處於這一狀態的程序可以被喚醒.
使用者級程序之間的狀態切換關係如圖2所示.
圖2 使用者程序狀態切換圖