linux 进程唤醒(ubuntu挂起唤醒快捷键)

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Linux 进程卡住了怎么办手把手教你分析D状态进程

在网络或磁盘 I/O发生问题时,Linux进程可能出现卡住的状态,此时使用kill-9无法终止进程,常用调试工具如strace、pstack也失效。这是因为进程处于D状态(不可中断的睡眠状态)。

ps命令显示卡住的进程状态为D,这意味着进程正在执行特殊状态的系统调用或信号处理,SIGKILL信号无法被正常处理,进程难以被立即终止。常用调试工具通常依赖特定信号,但在D状态下无法使用。

Linux的procfs(/proc目录)提供了查询进程当前内核调用栈的工具,帮助了解卡住进程的具体操作。通过访问如JuiceFS等进程的内核调用栈信息,可以确定进程卡在了哪个系统调用上。通常情况下,卡住的系统调用涉及文件系统访问、网络I/O等操作。

在模拟JuiceFS文件系统挂载问题时,可以通过命令中断进程,使其卡在某个系统调用上,如vfs_fstatat,表示正在尝试从Fuse设备请求获取属性信息。此时,使用strace可以唤醒进程,并开始处理中断信号,进程最终退出。

尝试使用kill-9在某些情况下无法立即杀死进程,因为某些系统调用未屏蔽常见的中断信号。例如,fuse_flush系统调用处理后端持久化数据时可能因网络问题失败,导致卡住无法正常处理EINTR信号。

中断处理机制对于某些特定操作,如文件系统操作、网络I/O等,至关重要。对于此类操作,应设计中断处理逻辑以安全中止进程,避免因中断信号导致的数据损失。若进程能够健康响应中断信号,访问特定文件系统的应用不会出现卡死问题。同时,通过kill命令可以终止正在访问特定文件系统挂载点的应用,确保系统稳定性。

Linux驱动开发头文件剖析(二十七):<linux/wait.h>

wait.h》主要用于进程同步和等待队列的管理,提供宏和函数实现内核中等待队列机制,支持进程在条件满足前进入睡眠状态,被唤醒后继续执行。这一机制广泛应用于并发、同步和事件等待场景,是驱动开发和内核模块编写中常见工具。

PS1:睡眠与等待在特定情况下等同,需谨慎辨识。

PS2:宏或函数功能通常从名称可大致推断,具体用法查阅文档。

wait_queue_entry_t类型是 wait_queue_entry的别名,wait_queue_func_t指向四个参数、返回 int的函数指针。wait_queue_entry结构体定义了等待队列中的每个节点,包括进程状态、唤醒函数等字段。

通用唤醒函数用于尝试唤醒等待队列中的进程。

该函数实现于相应位置。

定义了用于描述等待队列项状态和行为的标志位。

wait_queue_head_t是 struct wait_queue_head的别名,用于实现等待队列机制,包含自旋锁和链表头,保护和管理等待队列。

struct task_struct的声明在 wait.h内,具体实现位于相应位置,与调度相关讨论时会涉及。

__WAITQUEUE_INITIALIZER初始化 wait_queue_entry结构体,根据给定的 name和 task,将其 private指针指向进程结构体 tsk,并设置默认唤醒函数和空的前后指针。

DECLARE_WAITQUEUE是 __WAITQUEUE_INITIALIZER的简化封装,得到 wait_queue_entry变量。

__WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER初始化等待队列头,设置锁字段和队列头字段。

DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD是 __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER的简化封装。

__init_waitqueue_head初始化 wq_head的各项属性。

init_waitqueue_head在 __init_waitqueue_head的基础上增加用于锁调试的变量。

__init_waitqueue_head_onstack初始化等待队列头,用于栈上分配。

DECLARE_WAITQUEUE_HEAD_ONSTACK是 __init_waitqueue_head_onstack的简化封装。

init_waitqueue_entry初始化等待队列节点,将唤醒函数设置为默认唤醒函数。

init_waitqueue_func_entry与 init_waitqueue_entry类似,通过给定的唤醒函数进行进程唤醒。

waitqueue_active无锁地检查等待队列是否为空,返回布尔值指示等待队列状态。

PS:使用时需小心数据竞争。

判断等待队列中是否有唯一等待进程。

检查给定等待队列中有无等待进程。

这三个函数与等待队列机制相关,用于添加、移除等待队列中的等待项。

__add_wait_queue将等待项添加到等待队列中,通常为头部。

__add_wait_queue_exclusive通过设置独占标志将等待项添加,确保独占等待。

__add_wait_queue_entry_tail将等待项添加到队列尾部。

__add_wait_queue_entry_tail_exclusive与 __add_wait_queue_entry_tail类似,设置独占标志。

__remove_wait_queue从等待队列中移除等待项。

这些宏用于非阻塞机制下唤醒等待队列中的任务,实现 I/O多路复用等功能。

wake_up_pollfree通知等待队列即将被销毁,用于非阻塞轮询处理。

___wait_cond_timeout检查条件并修改返回值。

___wait_is_interruptible检查任务状态是否可中断。

init_wait_entry初始化等待队列条目。

___wait_event实现等待队列机制,支持不同等待策略。

__wait_event、wait_event、might_sleep、__io_wait_event、__wait_event_freezable、__wait_event_timeout、__wait_event_exclusive_cmd、__wait_event_interruptible、__wait_event_killable、__wait_event_freezable_exclusive等宏,用于实现各种等待队列操作。

__wait_event_interruptible_timeout、__wait_event_hrtimeout、wait_event_interruptible_hrtimeout等宏,提供超时等待功能。

__wait_event_idle、wait_event_idle_exclusive、wait_event_idle_timeout、__wait_event_idle_exclusive_timeout等宏,支持 TASK_IDLE状态下等待。

do_wait_intr、do_wait_intr_irq提供等待队列支持,并允许在等待时被中断。

__wait_event_killable、__wait_event_killable_exclusive宏用于 TASK_KILLABLE状态下的等待。

__wait_event_killable_timeout、wait_event_killable_timeout宏提供超时等待功能。

这些函数和宏用于处理等待队列,支持线程在条件满足前进入睡眠状态,直到被唤醒。

init_wait初始化已经存在的 wait_queue_entry结构体。

try_invoke_on_locked_down_task尝试在已锁定任务上调用函数,确保操作安全。

Linux内核进程命令——阻塞与唤醒

在操作系统中,进程的阻塞与唤醒是确保多任务处理同步和高效的关键机制。当一个进程需要等待特定事件(如资源可用、I/O操作完成)时,它会主动请求系统暂停执行,并进入阻塞状态。当等待的事件发生时,系统会唤醒该进程,使之重新进入可执行状态。

具体来说,进程的阻塞与唤醒由进程的状态切换来实现。进程状态通常包含运行、就绪、阻塞等状态,通过改变状态值来控制进程的执行。Linux中,进程的状态转换主要依赖于`sleep_on`和`wake_up`这两个核心函数。当一个进程需要阻塞时,`sleep_on`将其状态更改为`TASK_UNINTERRUPTIBLE`,表明在特定事件发生之前,该进程将不会被调度。反之,当需要唤醒一个阻塞的进程时,`wake_up`将该进程的状态恢复为`TASK_RUNNING`,使其重新进入可调度状态。

在实现上,`sleep_on`涉及了数据结构的更新和状态的改变,同时,它还利用了一个名为`tmp`的变量来维护等待链表,确保进程间的有序唤醒。当一个进程被唤醒后,`wake_up`函数不仅将状态恢复,还会通过`tmp`变量来唤醒先前被阻塞的进程,形成一个连贯的唤醒链。

Linux中的进程控制不仅涉及阻塞与唤醒的基本原理,还包括更深层次的调度策略和资源管理。例如,通过`fork`函数创建新进程时,新进程的初始状态为运行态。在执行过程中,当进程需要I/O操作、等待资源或其他事件时,会调用相应的阻塞函数,改变状态并进入阻塞状态。当事件触发后,系统会通过调度机制选择合适的进程执行,从而实现了进程间的有效协作与资源的合理分配。

理解Linux内核中的进程控制机制,对于深入掌握现代操作系统原理和实践至关重要。它不仅为开发者提供了一种高效管理多任务环境的工具,还为操作系统研究者提供了深入探索系统内核实现细节的途径。

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