操作系统进程／线程的状态与转换

进程／线程的状态与转换

进程（或线程）在生命期内，会随着系统资源的竞争、外部事件的到达以及调度策略的作用而不断改变所处状态。直观地说，有时只是差一个“获得 CPU 的机会”，有时则是“必须离开 CPU 去等一个事件”，还有时候已经“占着 CPU 在执行”或“运行结束”。把这些状态的边界与相互转换理顺，判断题目给出的场景就不再费力。

五状态与基本含义

（1）新建：正在创建运行环境与控制信息，操作系统尚未把它纳入可调度的队列。常见动作包括分配并初始化控制块、设置初始寄存器与栈等。
（2）就绪：除了 CPU 以外的一切执行条件都已满足，正在就绪队列中等待“被分配 CPU”。“就绪”与“运行”的分界点仅在于是否拿到 CPU。
（3）运行：已经获得 CPU，指令流处于实际执行中，寄存器现场不断更新。
（4）阻塞：因等待事件而无法继续执行，必须离开 CPU，进入相应的阻塞队列；典型事件如等待 I／O 完成、等待某个同步条件成立等。“阻塞”与“就绪”的差别在于是否仍缺少一个外部事件。
（5）结束：正常结束／异常终止后退出系统，操作系统回收其占用的内存与打开的文件并撤销控制块。

把握要点：就绪只差 CPU；阻塞还差事件。

状态转换：流程图与逐点解析

（1）创建完成：新建阶段的初始化工作结束，具备被调度资格，于是从“新建”进入“就绪”。此时仍未占用 CPU。
（2）调度分派：调度器从就绪队列挑选目标，把 CPU 分给它，并装入其寄存器现场，状态由“就绪”转为“运行”。该动作改变的是使用权，不是资源归属。
（3）时间片用尽／被抢占：分时系统时间片耗尽时，当前“运行”实体必须让出 CPU；若更高优先级实体到达，也会触发抢占。两种情形的落点相同——回到“就绪”等待下一次分派。
（4）等待事件：运行过程中遇到必须依赖外部条件的位置（如访问磁盘、等待锁），继续占着 CPU 只会空转，因而主动离开 CPU 转入“阻塞”。
（5）事件完成：阻塞原因消除（I／O 完成、条件满足），实体再次具备执行条件，从“阻塞”返回“就绪”，等待调度分派。
（6）正常结束／异常终止：程序自然收尾或出现不可恢复错误，直接进入“结束”，随后由系统回收相关资源并撤销控制信息。

补充说明：线程沿用同一组状态名称与转换关键词——“创建完成、调度分派、时间片用尽／被抢占、等待事件、事件完成、正常结束／异常终止”。差异主要体现在影响范围上：线程共享所属进程的地址空间与大多数资源，因而“异常终止”往往会牵连整个进程；不同进程之间则具有更强的隔离性。