lec12, 13, 14 : 进程数据结构
实际上进程和线程都是有一个统一的内部结构------task_struct
这是因为,上面的进程和线程到了内核这里,统一变成了任务,这就带来两个问题:信息展示和命令下达(有的是进程,有的是线程下达)
pid 是 process id,tgid 是 thread group ID
任何一个进程,如果只有主线程,那 pid 是自己,tgid 是自己,group_leader 指向的还是自己。
但是,如果一个进程创建了其他线程,那就会有所变化了。线程有自己的 pid,tgid 就是进程的主线程的 pid,group_leader 指向的就是进程的主线程。
好了,有了 tgid,我们就知道 tast_struct 代表的是一个进程还是代表一个线程了。
任务状态
TASK_RUNNING 并不是说进程正在运行,而是表示进程在时刻准备运行的状态。当处于这个状态的进程获得时间片的时候,就是在运行中;如果没有获得时间片,就说明它被其他进程抢占了,在等待再次分配时间片。
在 Linux 中,有两种睡眠状态。
一种是 TASK_INTERRUPTIBLE,可中断的睡眠状态。这是一种浅睡眠的状态,也就是说,虽然在睡眠,等待 I/O 完成,但是这个时候一个信号来的时候,进程还是要被唤醒。只不过唤醒后,不是继续刚才的操作,而是进行信号处理。当然程序员可以根据自己的意愿,来写信号处理函数,例如收到某些信号,就放弃等待这个 I/O 操作完成,直接退出;或者收到某些信息,继续等待。
另一种睡眠是 TASK_UNINTERRUPTIBLE,不可中断的睡眠状态。这是一种深度睡眠状态,不可被信号唤醒,只能死等 I/O 操作完成。一旦 I/O 操作因为特殊原因不能完成,这个时候,谁也叫不醒这个进程了。你可能会说,我 kill 它呢?别忘了,kill 本身也是一个信号,既然这个状态不可被信号唤醒,kill 信号也被忽略了。除非重启电脑,没有其他办法。
因此,这其实是一个比较危险的事情,除非程序员极其有把握,不然还是不要设置成 TASK_UNINTERRUPTIBLE。
于是,我们就有了一种新的进程睡眠状态,TASK_KILLABLE,可以终止的新睡眠状态。进程处于这种状态中,它的运行原理类似 TASK_UNINTERRUPTIBLE,只不过可以响应致命信号。
TASK_STOPPED 是在进程接收到 SIGSTOP、SIGTTIN、SIGTSTP 或者 SIGTTOU 信号之后进入该状态。
TASK_TRACED 表示进程被 debugger 等进程监视,进程执行被调试程序所停止。当一个进程被另外的进程所监视,每一个信号都会让进程进入该状态。
一旦一个进程要结束,先进入的是 EXIT_ZOMBIE 状态,但是这个时候它的父进程还没有使用 wait() 等系统调用来获知它的终止信息,此时进程就成了僵尸进程