进程冻结和解冻的本质

在我前面的文章中已经介绍了内核中的进程冻结技术，进程冻结存在的意义以及它的实现架构，没有看过的童鞋可以点击如下链接过去浏览：
https://blog.csdn.net/rikeyone/article/details/103182748

看过此文的人可能又会产生一些新的疑问，一个进程如果被冻结了，那么它到底在做什么呢？处于什么状态呢？这也是我当时产生的疑问，经过RTFSC，就记录了本文，对该问题进行一些解答，本文的内容基于Linux-4.0。

冻结状态

通过前文，我们知道当系统休眠时，是会对用户进程发送冻结信号的，同时也会对内核线程发送冻结的信号（姑且当做是一种信号吧）。而实际的冻结操作并不是在suspend中执行的，suspend只会发送信号，而是各自进程接收到信号后各自对自己进行冻结操作，实际最终运行的是如下内核函数：

bool __refrigerator(bool check_kthr_stop)
{/* Hmm, should we be allowed to suspend when there are realtimeprocesses around? */bool was_frozen = false;long save = current->state;  // --- 1pr_debug("%s entered refrigerator\n", current->comm);for (;;) {set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE); // --- 2spin_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))     // --- 4break;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);     // --- 6return was_frozen;
}

1.保存本进程冻结前的状态到save

2.设置本进程为D状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE）

3.判断当前进程是否需要执行freeze冻结

4.如果经过前面的条件判断，不应该对本进程执行冻结，那么就break掉

5.如果满足冻结条件，那么执行schedule(),该函数会把要睡眠的进程从rq中移除

6.跳出循环后恢复进程的状态为save保存的值

通过以上的分析，我们可以看出所谓的进程冻结，它的本质实际上就是设置进程进入不可中断的休眠状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE）。

解冻状态

从上面可以看出一个进程进入了冻结状态，那么它就会在schedule()之后进入睡眠状态，所谓的解冻就是把睡眠状态的进程唤醒，恢复之前的状态后继续运行。
先看一下解冻处理的第一步，唤醒操作：

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);
}

该函数是在resume时执行的操作，其中的关键动作就是wake_up_process,在唤醒操作中需要扫描所有被冻结的进程并且唤醒它们。

从上面的__refrigerator函数可以看到，冻结的进程从schedule()中被唤醒之后，它依然在for循环当中，但此时该进程已经是一个解冻的状态了，通过第3步检测时就会跳过冻结操作，因此就从循环中break出来，然后就可以恢复save状态继续运行了。

因此解冻的本质就是唤醒所有被冻结的进程，恢复他们的运行状态，并且继续运行原来的任务。

参考链接：

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