Linux下D状态进程：运行与挂起间的切换（linuxd状态的进程）

在Linux操作系统下，有多种状态的进程分布于用户的操作中。其中最为常见的是D状态的进程，它位于 R（正在运行）进程与S（挂起）进程之间，既不是正在运行的进程，也不是挂起的进程。

D状态进程即为不可中断的睡眠状态，该进程就此进入暂停状态，拥有被挂起进程具备的所有权限，但不占用CPU资源，也不允许外部的中断端口唤醒它。这是因为D状态的进程正在等待IO操作的完成，而这需要一段时间，所以D状态的进程要一直保持暂停状态直至IO的完成，才可被唤醒继续运行。

D状态进程的切换是通过“休眠(sleep)”和”唤醒(wake)”两个操作实现的。在系统调度时，进程会根据不同情况进入休眠状态，例如，当进程等待IO操作完成时，会进入休眠状态；当IO操作完成时，调度器会唤醒I/O等待进程，给予它运行的机会。这就说明：使用“休眠（sleep）”和”唤醒（wake）”，可以实现进程从R（正在运行）与S（挂起）间的切换，而当进程从R进入休眠状态，系统内的进程状态会从R变更为D，反之则从D变更为R。

代码实现如下：

// 休眠（sleep）

int sleep(int seconds)

{

int ret;

// 先设定一个信号挂起的处理函数

Handler my_handler = {.sa_handler = suspender};

sigaction(SIGALARM, &my_handler, NULL);

// 设置定时器，每seconds秒触发一次SIGALARM信号

struct itimerval timer;

timer.it_interval.tv_sec = 0;

timer.it_interval.tv_usec = 0;

timer.it_value.tv_sec = seconds;

timer.it_value.tv_usec = 0;

ret = setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);

if (ret

return ret;

// 通过发送SIGALARM信号来调节进程的状态

sigaction(SIGALARM, &my_handler, NULL);

return 0;

}

// 唤醒（wake）

int wake(int seconds)

{

int ret;

// 设置定时器，每seconds秒触发一次SIGALARM信号

struct itimerval timer;

timer.it_interval.tv_sec = 0;

timer.it_interval.tv_usec = 0;

timer.it_value.tv_sec = seconds;

timer.it_value.tv_usec = 0;

ret = setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);

if (ret

return ret;

// 再次设定一个唤醒的处理函数

Handler my_handler = {.sa_handler = waker};

sigaction(SIGALARM, &my_handler, NULL);

// 通过发送SIGALARM信号来恢复进程的状态

sigaction(SIGALARM, &my_handler, NULL);

return 0;

}

在Linux操作系统下，D状态的进程是运行与挂起的中介，即不是正在运行的进程，又不是挂起的进程。它的运行与挂起切换是通过“休眠(sleep)”和”唤醒(wake)”两个操作实现的，它不仅能够更好地优化系统调度，增强系统的吞吐量，而且还能有效地减少对CPU的资源消耗，从而提高系统的性能。

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