关于 Linux 进程的睡眠和唤醒，来看这篇就够了~

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ithorizon 7个月前 (10-05) 阅读数 48 #Linux

涉及 Linux 进程的睡眠和唤醒，来看这篇就够了~

在 Linux 操作系统中，进程的睡眠和唤醒是操作系统进行资源管理和调度的重要机制。当一个进程需要等待某个事件出现，或者需要释放 CPU 资源时，它会进入睡眠状态。而当等待的事件出现或者有其他进程需要该进程释放的 CPU 资源时，操作系统会将进程唤醒。下面我们将详细介绍 Linux 进程的睡眠和唤醒机制。

1. 进程睡眠状态

Linux 进程可以处于多种状态，其中睡眠状态是进程的一种常见状态。当进程处于睡眠状态时，它不会占用 CPU 资源，从而使 CPU 资源可以被其他进程使用。以下是几种常见的睡眠状态：

1.1. 可中断睡眠

可中断睡眠是指进程在等待某个事件时，大概会被其他事件打断。例如，当一个进程正在等待 I/O 操作完成时，如果此时有另一个进程完成了 I/O 操作，操作系统会唤醒等待 I/O 操作完成的进程。

1.2. 不可中断睡眠

不可中断睡眠是指进程在等待某个事件时，不会出于其他事件的出现而被打断。例如，当一个进程正在等待某个硬件中断时，操作系统不会出于其他进程的执行而打断它。

2. 进程唤醒机制

进程唤醒机制是操作系统用来唤醒处于睡眠状态的进程的一种机制。以下是几种常见的唤醒机制：

2.1. 中断唤醒

中断唤醒是指当硬件设备出现中断时，操作系统会唤醒等待该中断的进程。例如，当键盘输入时，键盘控制器会向 CPU 发送中断信号，操作系统会唤醒等待键盘输入的进程。

2.2. 软件唤醒

软件唤醒是指操作系统通过调用系统调用（如 `wake_up()`）来唤醒一个或多个处于睡眠状态的进程。这种唤醒方法通常用于进程间通信或同步。

2.3. 调度唤醒

调度唤醒是指操作系统在调度器选择下一个运行进程时，大概会唤醒某些处于睡眠状态的进程。例如，当系统负载较高时，调度器大概会唤醒一些等待 CPU 资源的进程。

3. 进程睡眠和唤醒的API

Linux 提供了一系列 API 用于进程的睡眠和唤醒。以下是一些常用的 API：

3.1. 睡眠 API

- `sleep()`: 使当前进程睡眠指定的时间。

- `usleep()`: 使当前进程睡眠指定的时间（微秒）。

- `nanosleep()`: 使当前进程睡眠指定的时间（纳秒）。

3.2. 唤醒 API

- `wake_up()`: 唤醒一个或多个处于睡眠状态的进程。

- `wake_up_all()`: 唤醒所有处于睡眠状态的进程。

4. 实例分析

以下是一个明了的实例，演示了进程的睡眠和唤醒过程：


#include 
#include 
void func() {
    printf("进程开端工作... ");
    sleep(2);  // 睡眠 2 秒
    printf("进程工作完成! ");
}
int main() {
    pid_t pid = fork();  // 创建子进程
    if (pid == 0) {
        func();  // 子进程执行 func 函数
    } else {
        sleep(1);  // 父进程睡眠 1 秒
        wake_up(pid);  // 唤醒子进程
    }
    return 0;
}