進程狀態

• 進程的五種（三種）狀態：

  • 新建（New）：進程剛被創建，尚未加入到就緒隊列；
  • 就緒（Ready）：進程已獲得除CPU外的所有資源，等待被調度執行。多個就緒進程存放在就緒隊列中
  • 運行（Running）：進程正在CPU上執行命令（單核CPU同一時刻僅有一個進程處于運行狀態）
  • 阻塞（Blocked/Wait）：進程因等待外部事件（如I/O完成、信號量釋放等）暫停執行，即使分配CPU也無法運行。處于阻塞隊列中
  • 終止（Terminated）：進程執行完畢或被強制終止，操作系統回收其資源（內存、文件句柄等）

• 進程間狀態的切換：
  

  1. 新建 → 就緒
     • 觸發條件：操作系統完成進程創建（分配內存、初始化PCB等）。
  2. 就緒 → 運行
     • 觸發條件：調度程序選中該進程（如時間片輪轉、優先級調度）。
  3. 運行 → 就緒
     • 觸發條件：
       • 時間片用完（分時系統）。
       • 更高優先級進程搶占CPU（搶占式調度）。
  4. 運行 → 阻塞
     • 觸發條件：進程主動等待資源或事件，如：
       • 發起I/O請求（讀文件、網絡通信）。
       • 申請互斥鎖失敗。
       • 調用sleep()等阻塞式系統調用。
  5. 阻塞 → 就緒
     • 觸發條件：等待的事件完成（如I/O結束、鎖釋放），由中斷或信號通知操作系統。
  6. 運行 → 終止
     • 觸發條件：
       • 進程正常結束（執行exit()）。
       • 發生致命錯誤（如段錯誤）。
       • 被其他進程強制終止（如kill命令）。
  7. 其他狀態 → 終止
     • 觸發條件：
       • 父進程終止子進程（如從就緒或阻塞狀態直接終止）

• 進程狀態模型擴展：掛起態：

  • 引入原因：緩解內存空間不足，將進程暫時換到外存
  • 新增狀態：
    • 就緒掛起態：進程在外存，可被激活到就緒態
    • 阻塞掛起態：進程在外存，等待事件（事件完成后激活到就緒態）
  • 情況示例：
    • 運行 → 就緒掛起：內存不足時，操作系統掛起低優先級進程。
    • 阻塞掛起 → 就緒：事件完成且內存可用時，進程被激活回內存。