在Linux中，当需要从磁盘读取块时，进程状态会发生什么变化？被封锁了吗？如果是这样，如何选择另一个流程来执行？
Answers:
在等待文件描述符返回read()或write()从文件描述符返回时，该过程将进入一种特殊的睡眠状态，称为“ D”或“磁盘睡眠”。这很特殊，因为在这种状态下无法终止或中断该进程。等待ioctl（）返回的进程也将以这种方式进入睡眠状态。
例外情况是，当文件（例如终端或其他字符设备）以O_NONBLOCK模式打开时，如果假定文件（例如调制解调器）需要时间来初始化，则通过该文件。但是，您在问题中指出了阻止设备。另外，我从未尝试过以ioctl()非阻塞模式打开的fd可能会阻塞的（至少是在不知情的情况下）。
如何选择另一个进程完全取决于您使用的调度程序，以及其他进程可能在该调度程序中修改其权重的方法。
已知某些用户空间程序在某些情况下会一直保持这种状态，直到重新启动为止。这些通常与其他“僵尸”归为一组，但该术语不正确，因为它们在技术上并未失效。
当某个进程需要从磁盘中获取数据时，它实际上会停止在CPU上运行以让其他进程运行，因为该操作可能需要很长时间才能完成-至少需要5ms的磁盘寻道时间，而5ms就是1000万从程序的角度来看，CPU周期是永恒的！
从程序员的角度（也称为“在用户空间中”），这称为阻塞系统调用。如果您进行调用write(2)（这是同名系统调用周围的薄libc包装器），则您的进程不会完全在该边界处停止；它继续在内核中运行系统调用代码。在大多数情况下，它一直一直到特定的磁盘控制器驱动程序（文件名→文件系统/ VFS→块设备→设备驱动程序），在该驱动程序中，将要在磁盘上获取块的命令提交给适当的硬件，这是非常重要的。大多数时候都可以快速操作。
然后，该过程将进入睡眠状态（在内核空间中，阻塞称为睡眠-从内核的角度来看，从来没有“阻塞”任何东西）。一旦硬件最终获取了正确的数据，它将被唤醒，然后该过程将被标记为可运行并进行调度。最终，调度程序将运行该过程。
最后，在用户空间中，阻塞的系统调用将返回正确的状态和数据，并且程序流继续进行。
它可以调用大部分的I / O系统调用非阻塞模式（见O_NONBLOCK中open(2)和fcntl(2)）。在这种情况下，系统调用立即返回，并且仅报告提交磁盘操作。程序员将不得不在稍后的时间显式检查操作是否成功完成，并获取其结果（例如使用select(2)）。这称为异步或基于事件的编程。
这里提到D状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE在Linux状态名称中称为D状态）的大多数答案都是错误的。在d状态是一种特殊的睡眠模式，这是只有在内核空间的代码路径，当代码路径引发不能被中断（因为这将是太复杂，程序），并期望它只会阻止了很短时间。我相信大多数“ D状态”实际上是不可见的。它们的寿命很短，无法通过“ top”之类的采样工具进行观察。
在某些情况下，您会在D状态下遇到无法杀死的进程。NFS为此而闻名，我已经遇到过很多次了。我认为某些VFS代码路径之间存在语义冲突，它们假定总是到达本地磁盘并进行快速错误检测（在SATA上，错误超时将在几百毫秒左右），而NFS实际上从网络中获取数据，更具弹性，恢复速度较慢（TCP超时通常为300秒）。阅读本文，了解带有TASK_KILLABLE状态的Linux 2.6.25中引入的出色解决方案。在这个时代之前，有一种黑客，您实际上可以通过将SIGKILL发送到内核线程来向NFS进程客户端发送信号rpciod，但是请不要理会这个丑陋的把戏。
/proc/stat？
执行I / O的进程将进入D状态（不间断睡眠），这将释放CPU，直到发生硬件中断，告诉CPU返回执行程序为止。有关man ps其他过程状态，请参见。
根据您的内核，有一个Process Scheduler，它跟踪准备好要执行的进程的运行队列。它与调度算法一起，告诉内核将哪个进程分配给哪个CPU。有内核进程和用户进程要考虑。每个进程都分配了一个时间片，这是允许使用的大量CPU时间。一旦进程使用了所有时间片，就将其标记为已过期，并在调度算法中将其赋予较低的优先级。
在2.6内核中，有一个O（1）时间复杂度调度程序，因此，无论您正在运行多少个进程，它都会以恒定的时间分配CPU。但是，由于2.6引入了抢占，因此CPU负载平衡并不是一个简单的算法，因此更为复杂。在任何情况下，它都是高效的，并且在您等待I / O时CPU不会保持空闲状态。
正如其他人已经解释的那样，处于“ D”状态（不间断睡眠）的进程导致ps进程挂起。对我来说，RedHat 6.x和自动挂载的NFS主目录已经发生了很多次。
要列出处于D状态的进程，可以使用以下命令：
cd /proc
for i in [0-9]*;do echo -n "$i :";cat $i/status |grep ^State;done|grep D
要了解进程的当前目录（可能是已装入的NFS磁盘），可以使用类似于以下示例的命令（将31134替换为正在休眠的进程号）：
# ls -l /proc/31134/cwd
lrwxrwxrwx 1 pippo users 0 Aug 2 16:25 /proc/31134/cwd -> /auto/pippo
我发现，将带有-f（force）开关的umount命令提供给相关的已挂载nfs文件系统，可以唤醒睡眠过程：
umount -f /auto/pippo
文件系统没有卸载，因为它很忙，但是相关进程确实唤醒了，我能够解决问题而无需重新启动。
假设您的进程是一个单线程，并且您正在使用阻塞I / O，则您的进程将阻塞等待I / O完成。内核将根据优先级，优先级，上次运行时间等选择要同时运行的另一个进程。如果没有其他可运行的进程，则内核将不会运行。相反，它会告诉计算机机器处于空闲状态（这将降低功耗）。
等待I / O完成的进程通常显示在状态D中，例如ps和中top。