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在Linux系統(tǒng)中，我們經(jīng)常會(huì)遇到進(jìn)程加d（D狀態(tài)或者稱作不可中斷的睡眠狀態(tài)）的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象往往會(huì)給系統(tǒng)的性能帶來(lái)一定的影響。那么為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？本文將對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入的解析。
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一、什么是進(jìn)程加d狀態(tài)？
進(jìn)程加d狀態(tài)是指Linux系統(tǒng)中的進(jìn)程被阻塞在了某個(gè)系統(tǒng)調(diào)用中，并且無(wú)法被取消或者喚醒。在這種狀態(tài)下，進(jìn)程通常會(huì)處于睡眠狀態(tài)，等待某個(gè)事件的發(fā)生。因?yàn)檫M(jìn)程無(wú)法被取消或者喚醒，所以它也被稱作不可中斷的睡眠狀態(tài)。
二、為什么會(huì)出現(xiàn)進(jìn)程加d狀態(tài)？
1.等待IO操作完成
在Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程通常需要進(jìn)行文件操作、網(wǎng)絡(luò)操作等IO操作，而這些操作需要一定的時(shí)間來(lái)完成。當(dāng)進(jìn)程正在進(jìn)行IO操作且操作尚未完成時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將進(jìn)程置于睡眠狀態(tài)，并等待IO操作完成才會(huì)喚醒該進(jìn)程。
2.等待中斷信號(hào)
在Linux系統(tǒng)中，中斷信號(hào)的發(fā)生可能會(huì)使得某個(gè)進(jìn)程處于睡眠狀態(tài)，等待中斷信號(hào)的處理完成。
3.等待鎖
當(dāng)多個(gè)進(jìn)程需要訪問(wèn)同一資源時(shí)，可能會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。為了避免競(jìng)爭(zhēng)條件的發(fā)生，進(jìn)程通常會(huì)使用鎖來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致性。當(dāng)某個(gè)進(jìn)程需要加鎖而該鎖已被其他進(jìn)程獲取時(shí)，該進(jìn)程會(huì)被置于睡眠狀態(tài)，并等待該鎖被釋放。
4.等待進(jìn)程退出
當(dāng)某個(gè)進(jìn)程需要與另一個(gè)進(jìn)程進(jìn)行通信時(shí)，通常會(huì)使用進(jìn)程間通信機(jī)制。而在進(jìn)程通信時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)某個(gè)進(jìn)程等待另一個(gè)進(jìn)程退出的情況，此時(shí)該進(jìn)程會(huì)被置于睡眠狀態(tài)。
三、如何避免進(jìn)程加d狀態(tài)？
1.異步IO
異步IO是一種能夠減少進(jìn)程加d狀態(tài)的IO機(jī)制，它使得進(jìn)程在進(jìn)行IO操作時(shí)可以不必等待操作完成，而是可以直接返回結(jié)果并繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。
2.使用多線程
在多線程環(huán)境下，可以使用另一個(gè)線程來(lái)等待IO操作完成，從而避免進(jìn)程加d狀態(tài)的出現(xiàn)。
3.改進(jìn)鎖機(jī)制
為了避免因鎖機(jī)制導(dǎo)致的競(jìng)爭(zhēng)和睡眠狀態(tài)，可以使用更加高效的鎖機(jī)制，例如讀寫鎖、自旋鎖等。
4.避免死鎖
死鎖是指多個(gè)進(jìn)程在互相等待對(duì)方釋放資源的情況下陷入無(wú)限等待的狀態(tài)。要避免死鎖，需要在程序設(shè)計(jì)階段合理規(guī)劃資源獲取的順序，并避免過(guò)分復(fù)雜的互操作關(guān)系。
四、
進(jìn)程加d狀態(tài)是Linux系統(tǒng)中的一種常見(jiàn)現(xiàn)象，它往往會(huì)影響系統(tǒng)的性能。通過(guò)深入分析，我們可以了解到它的產(chǎn)生原因，以及如何避免它的出現(xiàn)。盡管進(jìn)程加d狀態(tài)是無(wú)法避免的，但是通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和調(diào)整，我們可以最小化其對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
相關(guān)問(wèn)題拓展閱讀：
- Linux進(jìn)程詳解
- 如何在Linux中查看所有正在運(yùn)行的進(jìn)程
Linux進(jìn)程詳解
ps是Linux 中最基礎(chǔ)的瀏覽系統(tǒng)中的進(jìn)程的命令。能列出系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程，包括進(jìn)程號(hào)、命令、CPU使用量、內(nèi)存使用量等。接下來(lái)解讀一下Linux操作系統(tǒng)的進(jìn)程和Windows「Ctrl+Alt+delete」直接的差異。
在進(jìn)行了解進(jìn)程命令之前需要知道進(jìn)程的一些狀態(tài)
ps工具標(biāo)識(shí)進(jìn)程的5種狀態(tài)碼:
Linux操作系統(tǒng)進(jìn)程執(zhí)行的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖所示:
下面來(lái)看一下 ps命令
ps –help命令可以查看ps命令的使用說(shuō)明
或者使用 man ps命令 查詢ps的詳細(xì)說(shuō)明
在 man手冊(cè) 關(guān)于ps的解讀中，總結(jié)了一下幾個(gè)參數(shù)的含義：
以上的參數(shù)是可以拼接使用的，那就了解一些常用的參數(shù)組合
ps aux命令
ps -ef命令
查看進(jìn)程狀態(tài)這兩個(gè)是命令是最常用的，使用 ps aux 可以查看進(jìn)程的詳細(xì)運(yùn)行狀態(tài)等。使用 ps -ef 不僅可以顯示自身的PID，也可以顯示PPID(父進(jìn)程)。但是顯示不了進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)
top命令
top命令是Linux下常用的性能分析工具，能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)中各個(gè)進(jìn)程的資源占用狀況，類鄭吵似于Windows的任務(wù)管理器
man手冊(cè)關(guān)于top的解釋
關(guān)閉進(jìn)程，重啟進(jìn)程
在上一片文章中 linux的目錄結(jié)構(gòu) 里面說(shuō)過(guò)，在目錄/etc/init.d/目錄下包含許多系統(tǒng)各種服務(wù)的啟動(dòng)和停止腳本。假設(shè)進(jìn)程占用內(nèi)存較大或者進(jìn)程液汪異常，我們是重啟這個(gè)進(jìn)程restart。如下圖所示：
我們重啟了mysqld這個(gè)進(jìn)程，可以看出進(jìn)程號(hào)已經(jīng)改變(從15743到15964)，說(shuō)明進(jìn)程已經(jīng)重啟。
Linux下有3個(gè)喊埋侍特殊的進(jìn)程，idle進(jìn)程(PID=0), init進(jìn)程(PID=1)和kthreadd(PID=2)
我們來(lái)看一下進(jìn)程狀態(tài)
可以看到很多進(jìn)程的PPID號(hào)是1和2。也就是init進(jìn)程和kthreadd進(jìn)程。
在使用Windows系統(tǒng)的過(guò)程中，都碰到過(guò)應(yīng)用程序卡死的情況。應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，我們一般都是等待失去響應(yīng)的程序恢復(fù)，或者是直接使用任務(wù)管理器將其強(qiáng)制關(guān)閉，然后再重新打開(kāi)。
在Linux中,遇到特別耗費(fèi)資源的進(jìn)程，當(dāng)然需要使用 top命令 查看進(jìn)程占用率高的進(jìn)程?；蛘呤褂?free -m命令 查看內(nèi)存剩余。假設(shè)需要強(qiáng)殺進(jìn)程來(lái)釋放空間。我們涉及到Linux中信號(hào)?的知識(shí)，在這里簡(jiǎn)單的描述一下，信號(hào)的詳解會(huì)在接下來(lái)的文章里面敘述。
free -m命令查看內(nèi)存空間
在linux中存在著64種信號(hào)
使用 kill -l命令 查看信號(hào)列表
在前面說(shuō)過(guò)進(jìn)程會(huì)被這些個(gè)信號(hào)>
(進(jìn)程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信號(hào)強(qiáng)制停止運(yùn)行)
那問(wèn)題就在于如何發(fā)信號(hào)給這些個(gè)進(jìn)程。
使用kill命令發(fā)信號(hào)
我們從上面可以看到 mysqld進(jìn)程被重啟了 。
如何在Linux中查看所有正在運(yùn)行的進(jìn)程
ps命令用于查看系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)，格式為：“ps ”，
常見(jiàn)的ps命令參數(shù)包括有：
-a 顯示所有的進(jìn)程（包括其他用戶的）
-u 用戶以及其他詳細(xì)信息
-x 顯示沒(méi)有控制終端的進(jìn)程
Linux系統(tǒng)中時(shí)刻運(yùn)行著許許多多的進(jìn)程，如果能夠合理的管理它們，絕對(duì)有益于對(duì)系統(tǒng)的性能優(yōu)化，Linux系統(tǒng)中進(jìn)程最常見(jiàn)的5種不同的狀態(tài)是運(yùn)行、中斷、不可中斷、僵死與停止，它們的含義分別是：《搏數(shù)Linux就該這么學(xué)》這本書(shū)上有詳細(xì)的介紹，網(wǎng)址為
R(運(yùn)行):正在運(yùn)行或在運(yùn)行隊(duì)列中等待。
S(中斷):休眠中, 在等待某個(gè)條件的形成或接收到信號(hào)。
D(不可中斷):收到信號(hào)不喚醒和不可運(yùn)行, 進(jìn)程必須等待直到有中斷發(fā)生。
Z:(僵死):進(jìn)程已終止, 但進(jìn)程描述符存在, 直到父進(jìn)肆銀森程調(diào)用wait4()系統(tǒng)調(diào)用裂畝后釋放。
T:(停止):進(jìn)程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信號(hào)后停止運(yùn)行。當(dāng)執(zhí)行”ps aux”命令后通常會(huì)看到下面格式的進(jìn)程狀態(tài)，表格中只是列舉了部分輸出值，而且正常的輸出值中不包括中文注釋部分：
ps命令
輸入下面的ps命令，顯示所有運(yùn)行中的進(jìn)汪世程：
# ps aux | less
其中，
-A：顯示所有進(jìn)程
a：帶陵緩顯示終端中包括其它用戶的所有進(jìn)程
x：顯示無(wú)控制終端的進(jìn)程
任務(wù)：查蠢模看系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程。
# ps -A
# ps -e
任務(wù)：查看非root運(yùn)行的進(jìn)程
# ps -U root -u root -N
任務(wù)：查看用戶vivek運(yùn)行的進(jìn)程
# ps -u vivek
任務(wù)：top命令
top命令提供了運(yùn)行中系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)視圖。在命令提示行中輸入top：
ps命令
輸入下面的ps命令，顯示所有運(yùn)行中的進(jìn)程：
# ps aux | less
其中，
-A：顯示所蠢模有進(jìn)程
a：顯示終端中包括其它用戶的所有帶陵緩進(jìn)程
x：顯示無(wú)控制終端的進(jìn)程
任務(wù)：查看系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程。汪世
# ps -A
# ps -e
任務(wù)：查看非root運(yùn)行的進(jìn)程
# ps -U root -u root -N
任務(wù)：查看用戶vivek運(yùn)行的進(jìn)程
# ps -u vivek
任務(wù)：top命令
關(guān)于linux中很多進(jìn)程加d的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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