一、实验目的
在本实验中学习Linux操作系统的进程状态，并通过编写一些简单代码来观察各种情况下，Linux进程的状态，进一步理解进程的状态及其转换机制。
二、实验环境
硬件环境：计算机一台，局域网环境；
软件环境：Linux Ubuntu操作系统，gcc编译器。
三、实验内容和步骤
1、Linux进程状态及其相互转换
Linux中，进程有以下6中状态。
Linux系统中的进程主要有以下六种状态。
（1）TASK_RUNNING（可运行状态）。正在运行的进程或在可运行进程队列（run_queue）中等待运行的进程处于该状态。它实际上包含一般操作系统原理教材中所谓进程三种基本状态中的运行态和就绪两种状态。
当CPU空闲时，进程调度程序只在处于该状态的进程中选择优先级最高的进程运行。Linux中运行态的进程可以进一步细分为3种：内核运行态、用户运行态和就绪态。
（2）TASK_INTERRUPTIBLE（可中断阻塞状态）。处于可中断阻塞状态的进程排成一个可中断阻塞状态进程队列，该队列中的阻塞进程在资源有效时，能被信号或中断唤醒进入到运行态队列。
（3）TASK_UNINTERRUPTIBLE（不可中断阻塞状态）。不可中断指的是进程不响应信号。处于不可中断阻塞状态的进程排成一个不可中断阻塞状态进程队列。该队列中的阻塞进程，不可被其他进程唤醒，只有被使用wake_up()函数明确唤醒时才能转换到可运行的就绪状态。
（4）TASK_STOP/TASK_TRACED（暂停状态）。当进程收到信号SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或SIGTTOU时就会进入暂停状态。可向其发送SIGCONT信号，让进程转换到可运行状态。
（5）TASK_DEAD-EXIT_ZOMBIE（僵死状态）。表示进程停止但尚未消亡的一种状态。此时进程已经结束运行并释放掉大部分资源，但父进程尚未收回其PCB。在进程退出时，将状态设为TASK_ZOMBIE，然后发送信号给父进程，由父进程再统计其中的一些数据后，释放它的task_struct结构。处于该状态的进程已经终止运行，但是父进程还没有询问其状态。
（6）TASK_DEAD-EXIT_DEAD（退出状态），处于此状态的进程即将被销毁，EXIT_ DEAD非常短暂，几乎不可能通过ps命令捕捉到。
Linux中进程的状态转换过程如下图所示：
可以使用ps命令查看进程在系统中的状态。在ps命令的显示结果中，5中字符分别代表5种不同的进程状态。
（1）R（TASK_RUNNING）：可执行状态或运行状态
（2）S（TASK_INTERRUPTIBLE）：可中断阻塞状态，可响应中断、接收信号（如SIGKILL）
（3）D（ TASK_ UNINTERRUPTIBLE）：不可中断阻塞状态，只能响应中断
（4）T（ TASK_ STOPPED/ TASK_ TRACED）：暂停状态或跟踪状态
（5）Z（ TASK_ DEAD/EXIT_ZOMBIE）：退出状态，进程成为僵尸进程
注：在状态字符后面如果带+（如S+），表示进程是前台运行，否则是后台运行。
2 观察进程状态
（一）查看“运行”状态（R）
创建一个C程序，如run_status.c，运行一段长循环，
编译链接，后台运行该程序（后接&），并使用ps命令查看
（二）查看“暂停”状态（T）
运行run_status进程，其进入R状态：
使用kill命令，向run_status进程发送SIGSTOP信号，并使用ps命令观察其状态（进入了T状态）
使用kill命令，向run_status进程发送SIGSCON信号，并使用ps命令观察其状态（恢复到R状态）
（三）查看“可中断阻塞”状态（S）
创建一个C程序，inter_status.c，让其睡眠30s
编译链接，后台运行该程序（后接&符号），并使用ps命令查看运行状态
（四）查看“不可中断阻塞”状态（D）
创建一个C程序，如uninter_status.c，让其睡眠30s
编译链接，后台运行该程序（后接&），并使用ps命令查看运行状态
（五）查看“僵尸”进程（Z）
创建一个C程序，如zombie_status.c，在其中创建一个子进程，并让子进程迅速结束，而父进程陷入阻塞
注：父进程进入S状态，子进程进入Z状态。
编译链接，后台运行该程序（后接&），并使用ps命令查看运行状态（30s内）
四、实验总结
分析为什么出现以上现象，并对其进行总结：什么时候出现运行状态、暂停状态、可中断阻塞状态、不可中断阻塞状态、僵尸状态？
1、在查看运行状态的实验中，该进程在0：51时获得CPU正在运行，处于R状态。在查看暂停状态时，进程一开始处于R状态，由于向其发送了SIGSTOP信号，所以转为T状态，后来又向其发送了SIGSCON信号，进程又转为R状态。在查看可中断阻塞状态时，进程一开始处于S状态，由于使用了kill命令，进程被中断。在查看不可中断阻塞状态时，进程一开始处于D状态，使用了kill命令，但进程并没有被中断。在查看僵尸进程时，子进程迅速结束，进入Z状态，而父进程陷入阻塞，进入S状态。
2、出现各种状态的情况：
（1）可运行状态R：当创建一个新进程，系统调用创建原语，该进程为就绪状态，或者进程执行唤醒原语，把处于阻塞状态进程的状态改为就绪状态，或者进程获得CPU正在运行，处于执行状态。
（2）可中断阻塞状态S：进程调用阻塞原语把状态改为阻塞状态，在资源有效时，能被信号或中断唤醒进入到运行态队列。
（3）不可中断阻塞状态D：进程调用阻塞原语把状态改为阻塞状态，不可被其他进程唤醒，只有被使用wake_up()函数明确唤醒时才能转换到可运行的就绪状态。
（4）暂停状态T：当进程收到信号SIGSTOP、SIGTSTP、SIGTTIN或SIGTTOU时就会进入暂停状态。可向其发送SIGCONT信号，让进程转换到可运行状态。
（5）僵死状态Z：表示进程停止但尚未消亡的一种状态。此时进程已经结束运行并释放掉大部分资源，但父进程尚未收回其PCB。