【操作系统】进程三种状态？进程间状态的切换？挂起态？

进程状态

• 进程的五种（三种）状态：

  • 新建（New）：进程刚被创建，尚未加入到就绪队列；
  • 就绪（Ready）：进程已获得除CPU外的所有资源，等待被调度执行。多个就绪进程存放在就绪队列中
  • 运行（Running）：进程正在CPU上执行命令（单核CPU同一时刻仅有一个进程处于运行状态）
  • 阻塞（Blocked/Wait）：进程因等待外部事件（如I/O完成、信号量释放等）暂停执行，即使分配CPU也无法运行。处于阻塞队列中
  • 终止（Terminated）：进程执行完毕或被强制终止，操作系统回收其资源（内存、文件句柄等）

• 进程间状态的切换：
  

  1. 新建 → 就绪
     • 触发条件：操作系统完成进程创建（分配内存、初始化PCB等）。
  2. 就绪 → 运行
     • 触发条件：调度程序选中该进程（如时间片轮转、优先级调度）。
  3. 运行 → 就绪
     • 触发条件：
       • 时间片用完（分时系统）。
       • 更高优先级进程抢占CPU（抢占式调度）。
  4. 运行 → 阻塞
     • 触发条件：进程主动等待资源或事件，如：
       • 发起I/O请求（读文件、网络通信）。
       • 申请互斥锁失败。
       • 调用sleep()等阻塞式系统调用。
  5. 阻塞 → 就绪
     • 触发条件：等待的事件完成（如I/O结束、锁释放），由中断或信号通知操作系统。
  6. 运行 → 终止
     • 触发条件：
       • 进程正常结束（执行exit()）。
       • 发生致命错误（如段错误）。
       • 被其他进程强制终止（如kill命令）。
  7. 其他状态 → 终止
     • 触发条件：
       • 父进程终止子进程（如从就绪或阻塞状态直接终止）

• 进程状态模型扩展：挂起态：

  • 引入原因：缓解内存空间不足，将进程暂时换到外存
  • 新增状态：
    • 就绪挂起态：进程在外存，可被激活到就绪态
    • 阻塞挂起态：进程在外存，等待事件（事件完成后激活到就绪态）
  • 情况示例：
    • 运行 → 就绪挂起：内存不足时，操作系统挂起低优先级进程。
    • 阻塞挂起 → 就绪：事件完成且内存可用时，进程被激活回内存。