進程凍結和解凍的本質

在我前面的文章中已經介紹了內核中的進程凍結技術，進程凍結存在的意義以及它的實現架構，沒有看過的童鞋可以點擊如下鏈接過去瀏覽：
https://blog.csdn.net/rikeyone/article/details/103182748

看過此文的人可能又會產生一些新的疑問，一個進程如果被凍結了，那麼它到底在做什麼呢？處於什麼狀態呢？這也是我當時產生的疑問，經過RTFSC，就記錄了本文，對該問題進行一些解答，本文的內容基於Linux-4.0。

凍結狀態

通過前文，我們知道當系統休眠時，是會對用戶進程發送凍結信號的，同時也會對內核線程發送凍結的信號（姑且當做是一種信號吧）。而實際的凍結操作並不是在suspend中執行的，suspend只會發送信號，而是各自進程接收到信號後各自對自己進行凍結操作，實際最終運行的是如下內核函數：

bool __refrigerator(bool check_kthr_stop)
{
	/* Hmm, should we be allowed to suspend when there are realtime
	   processes around? */
	bool was_frozen = false;
	long save = current->state;  // --- 1

	pr_debug("%s entered refrigerator\n", current->comm);

	for (;;) {
		set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE); // --- 2

		spin_lock_irq(&freezer_lock);
		current->flags |= PF_FROZEN;
		if (!freezing(current) ||               // --- 3
		    (check_kthr_stop && kthread_should_stop()))
			current->flags &= ~PF_FROZEN;
		spin_unlock_irq(&freezer_lock);

		if (!(current->flags & PF_FROZEN))     // --- 4
			break;
		was_frozen = true;
		schedule();                            // --- 5
	}

	pr_debug("%s left refrigerator\n", current->comm);

	/*
	 * Restore saved task state before returning.  The mb'd version
	 * needs to be used; otherwise, it might silently break
	 * synchronization which depends on ordered task state change.
	 */
	set_current_state(save);     // --- 6

	return was_frozen;
}

1.保存本進程凍結前的狀態到save

2.設置本進程爲D狀態（TASK_UNINTERRUPTIBLE）

3.判斷當前進程是否需要執行freeze凍結

4.如果經過前面的條件判斷，不應該對本進程執行凍結，那麼就break掉

5.如果滿足凍結條件，那麼執行schedule(),該函數會把要睡眠的進程從rq中移除

6.跳出循環後恢復進程的狀態爲save保存的值

通過以上的分析，我們可以看出所謂的進程凍結，它的本質實際上就是設置進程進入不可中斷的休眠狀態（TASK_UNINTERRUPTIBLE）。

解凍狀態

從上面可以看出一個進程進入了凍結狀態，那麼它就會在schedule()之後進入睡眠狀態，所謂的解凍就是把睡眠狀態的進程喚醒，恢復之前的狀態後繼續運行。
先看一下解凍處理的第一步，喚醒操作：

void __thaw_task(struct task_struct *p)
{
	unsigned long flags;

	spin_lock_irqsave(&freezer_lock, flags);
	if (frozen(p))
		wake_up_process(p);
	spin_unlock_irqrestore(&freezer_lock, flags);
}

該函數是在resume時執行的操作，其中的關鍵動作就是wake_up_process,在喚醒操作中需要掃描所有被凍結的進程並且喚醒它們。

從上面的__refrigerator函數可以看到，凍結的進程從schedule()中被喚醒之後，它依然在for循環當中，但此時該進程已經是一個解凍的狀態了，通過第3步檢測時就會跳過凍結操作，因此就從循環中break出來，然後就可以恢復save狀態繼續運行了。

因此解凍的本質就是喚醒所有被凍結的進程，恢復他們的運行狀態，並且繼續運行原來的任務。

---

參考鏈接：

https://blog.csdn.net/rikeyone/article/details/103182748
http://www.wowotech.net/pm_subsystem/237.html