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进程的状态与转换

时间:05-11来源:作者:点击数:

进程在其生命周期内,由于系统中各进程之间的相互制约关系及系统的运行环境的变化,使得进程的状态也在不断地发生变化(一个进程会经历若干种不同状态)。通常进程有以下五种状态,前三种是进程的基本状态。

1) 运行状态:进程正在处理机上运行。在单处理机环境下,每一时刻最多只有一个进程处于运行状态。

2) 就绪状态:进程已处于准备运行的状态,即进程获得了除处理机之外的一切所需资源,一旦得到处理机即可运行。

3) 阻塞状态,又称等待状态:进程正在等待某一事件而暂停运行,如等待某资源为可用(不包括处理机)或等待输入/输出完成。即使处理机空闲,该进程也不能运行。

4) 创建状态:进程正在被创建,尚未转到就绪状态。创建进程通常需要多个步骤:首先申请一个空白的PCB,并向PCB中填写一些控制和管理进程的信息;然后由系统为该进程分配运行时所必需的资源;最后把该进程转入到就绪状态。

5) 结束状态:进程正从系统中消失,这可能是进程正常结束或其他原因中断退出运行。当进程需要结束运行时,系统首先必须置该进程为结束状态,然后再进一步处理资源释放和回收等工作。

注意区别就绪状态和等待状态:就绪状态是指进程仅缺少处理机,只要获得处理机资源就立即执行;而等待状态是指进程需要其他资源(除了处理机)或等待某一事件。之所以把处理机和其他资源划分开,是因为在分时系统的时间片轮转机制中,每个进程分到的时间片是若干毫秒。也就是说,进程得到处理机的时间很短且非常频繁,进程在运行过程中实际上是频繁地转换到就绪状态的;而其他资源(如外设)的使用和分配或者某一事件的发生(如I/O操作的完成)对应的时间相对来说很长,进程转换到等待状态的次数也相对较少。这样来看,就绪状态和等待状态是进程生命周期中两个完全不同的状态,很显然需要加以区分。

图2-1说明了五种进程状态的转换,而三种基本状态之间的转换如下:


图2-1  五种进程状态的转换

就绪状态 -> 运行状态:处于就绪状态的进程被调度后,获得处理机资源(分派处理机时间片),于是进程由就绪状态转换为运行状态。

运行状态 -> 就绪状态:处于运行状态的进程在时间片用完后,不得不让出处理机,从而进程由运行状态转换为就绪状态。此外,在可剥夺的操作系统中,当有更高优先级的进程就 、 绪时,调度程度将正执行的进程转换为就绪状态,让更高优先级的进程执行。

运行状态 -> 阻塞状态:当进程请求某一资源(如外设)的使用和分配或等待某一事件的发生(如I/O操作的完成)时,它就从运行状态转换为阻塞状态。进程以系统调用的形式请求操作系统提供服务,这是一种特殊的、由运行用户态程序调用操作系统内核过程的形式。

阻塞状态 -> 就绪状态:当进程等待的事件到来时,如I/O操作结束或中断结束时,中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞状态转换为就绪状态。

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