学习笔记------进程状态及转换
进程状态模型
1.1 两状态进程模型
最简单的模型就是基于一个事实，进程要么正在执行，要么没有执行。这样进程就有两种状态：运行（Running）和非运行（Not-running）。如下图，每隔一段时间，正在运行的进程就会中断运行，此时分派程序将选择一个新的进程投入运行。
1.2 进程的三态模型
因为非运行状态有多种情况，所以引进两种状态：就绪（Ready）和阻塞（Blocked）。三状态模型如下。
- 运行状态。进程获得了CPU和其他所需要的资源，目前在CPU上运行（单CPU系统而言，只有一个进程处于运行状态）。
- 阻塞状态。进程运行中发生了某种等待事件（如等待I/O操作）而暂时不能运行的状态（并不是缺少CPU资源）。
- 就绪状态。进程已经获得了除CPU以外的资源，当前只需等待CPU分配资源即可运行。
进程各个状态变迁需要注意以下5点。
（1）就绪状态→运行状态，是由进程调度程序（分派程序）完成的。也就是说，一旦CPU空闲下来，调度程序就立刻执行根据某种算法在就绪队列中选一个进程运行。
（2）运行状态→阻塞状态，通常是由运行进程自身提出的。当运行进程申请某种资源得不到满足时（发生等待事件），就主动放弃CPU而进入阻塞状态并插入到阻塞队列中。
（3）阻塞状态→就绪状态，总是由外界事件引起的。通常当阻塞状态被阻塞的原因得到解除时（等待事件已完成），由当前正在运行的进程来响应这个外界事件的请求，唤醒相应的阻塞状态进程。
（4）运行状态→就绪状态，通常出现在分时操作系统，即该进程的时间片用完，只能等待下一个时间片，故该进程直接插入就绪队列中。
（5)阻塞状态不能直接变迁到运行状态。由于阻塞进程阻塞原因被解除后，就满足就绪状态的条件，故只能先变迁到就绪状态中。
1.3进程的五态模型
1.进程的产生
当需要创建一个新进程时，系统为该进程分配一个进程控制块（PCB），并为该进程分配内存空间，且装入该进程对应的程序和有关数据。
当一个进程生成另一个进程时，生成进程称为父进程，而被生成的进程陈各位子进程。
2.进程的终止
当一个进程执行到自然结束点，或出现不可克服的错误而不得不取消时，或被拥有特权的进程取消时，该进程转换为终止状态。
五态模型如下。
1.4进程的挂起
1.挂起状态的引入
进程挂起（也称换出）是指在内存中的进程被暂时移出保存到外存中（如磁盘）的过程。当某个进程被挂起时，若被挂起的进程处于运行状态则停止执行；若被挂起的处于就绪状态则暂时不参加进程调度。引起进程挂起原因大致有以下三种。
（1）用户的请求。
（2）父进程的请求。
（3）操作系统的原因。
2.具有挂起状态的进程状态转换
由于被挂起的进程不能被调度运行，因此通常将挂起状态称为静止状态，而将非挂起状态称为活动状态。根据挂起前进程所处的状态，可以将挂起状态分为：静止就绪状态和静止阻塞状态。下图描述引入挂起状态进程转换关系。
6种关系转换说明。
（1）活动阻塞态挂起→静止阻塞态。主要有两种情况会发生这种挂起状态的变化：①若当前不存在活动就绪进程，则至少有一个活动阻塞进程使其变为静止阻塞进程，以腾出内存空间，从外存调入一个静止就绪进程使其变为活动就绪进程（保证内存中至少有一个活动就绪进程，避免CPU空闲）；②操作系统根据当前资源状况和性能要求所导致挂起的变化。
（2）静止阻塞态激活→活动阻塞态。出现情况：①操作系统已经得知导致该进程阻塞的事件即将结束；②内存中已经有了一大块空闲的空间。
（3）静止阻塞态→静止就绪态。当在外存上的静止阻塞进程所需资源得到满足，或者等待事件已经完成时，会引起该状态变化（但进程仍然在外存）。
（4）静止就绪态激活→活动就绪态。出现情况：①外存上的静止就绪进程具有更高的优先级；②内存中已经有了一大块空闲的空间；③当前内存中没有活动就绪进程。
（5）活动就绪态挂起→静止就绪态。由于系统调节负荷（即内存紧张）的需要，或者是系统优化性能的需要，才将某些暂时不需要的运行的进程换出外存。
（6）运行态挂起→静止就绪态。主要是运行进程出现了错误或者异常，或者是对运行进程进行分析的需要。
