操作系统（11）进程描述与控制--5种IO状态（1）
11.1进程定义
进程给出以下定义：
一个正在运行的程序。
一个正在计算机上执行的程序实例。
能分配给处理器并由处理器执行的实体。
也可以把进程当成由一组元素组成的实体，进程的两个基本元素是程序代码（可能被执行相同程序的其他进程共享）与和代码相关联的数据集。假设处理器开始执行该程序代码，且我们把这个执行实体称为进程。在进程执行时，任意给定一个时间，进程都可以惟一地被表征为以下元素：
标识符：跟这个进程相关的惟一标识符，用来区别其他进程。
状态：如果进程正在执行，那么进程处于执行态。
优先级：相对于其他进程的优先级。
程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址。
内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享内存块的指针。
上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据。
I/O 状态信息：包括显式的 I/O 请求、分配给进程的 I/O 设备（例如磁带驱动器）和被进程使用的文件列表等。
审计信息：可包括处理器时间总和、使用的时钟数总和、时间限制、审计号等。
引用的被称为一个进程控制块，该控制块由操作系统创健和管理。
11.2进程状态
1. 运行态（Running）
定义：进程正在占用 CPU，执行程序指令（对应你提到的 “执行态”）。
关键特征：同一时刻，单 CPU 系统中只有一个进程处于该状态；多 CPU 系统中，运行态进程数不超过 CPU 核心数。
示例：打开的浏览器正在加载网页、视频播放器正在解码视频。
2. 就绪态（Ready）
定义：进程已具备所有执行条件（如资源已分配、代码已加载），等待 CPU 调度。
关键特征：进程排队等待 CPU，一旦获得 CPU，立即转为运行态。
示例：同时打开的多个文档编辑器，除当前正在操作的一个（运行态），其余均处于就绪态。
3. 阻塞态（Blocked/Waiting）
定义：进程因等待某类事件（如 I/O 完成、资源分配、信号）而暂停执行，即使有 CPU 也无法运行。
关键特征：进程主动放弃 CPU，事件满足后需先转为就绪态，再等待调度。
示例：进程发起磁盘文件读取请求后，等待数据传输完成的状态；进程等待键盘输入的状态。
4. 新建态（New）
定义：进程刚被创建，操作系统尚未完成资源分配（如内存分配、标识符分配）的初始状态。
关键特征：完成资源分配后，直接转为就绪态，等待 CPU 调度。
示例：双击软件图标后，操作系统开始创建进程但未完成初始化的短暂状态。
5. 终止态（Terminated）
定义：进程完成执行（正常退出）或因错误 / 信号终止（异常退出），操作系统回收其资源的状态。
关键特征：进程不再参与调度，资源（内存、CPU、I/O 设备）被完全释放。
示例：关闭文档编辑器后，进程执行完收尾操作（保存配置、释放内存）后的状态。
状态转换逻辑（核心流转路径）
新建态 → 就绪态：操作系统为新进程分配完内存、标识符等资源，进程具备执行条件。
就绪态 → 运行态：CPU 空闲时，调度器选择优先级最高（或按调度算法）的就绪进程，分配 CPU。
运行态 → 就绪态：时间片用完（如 CPU 分配给该进程的时间结束），或有更高优先级进程进入就绪态，当前进程被抢占 CPU。
运行态 → 阻塞态：进程执行过程中需要等待事件（如调用
read函数读取文件、等待信号量），主动放弃 CPU。阻塞态 → 就绪态：进程等待的事件完成（如文件读取成功、信号到达），由操作系统唤醒，转为就绪态等待调度。
运行态 → 终止态：进程执行完
main函数（正常退出），或因错误（如段错误）、信号（如kill -9）终止。
