线程状态的

两状态

在操作系统中，进程如果先笼统的分类，就是进程在运行或者进程不在运行。这就是操作系统中的两状态模型。

五状态

如果进程不执行的时候，可能还会有不同的状态，比如说我们什么都准备好了，万事俱备，那么只等待CPU的调度就能运行了，或者是在等待IO设备（打印机等）那么这个进程就要等待这个事件完成之后才能继续运行，所以在Not Running中又分为了两种：

就绪态：准备好了，等待运行

阻塞态：因等待某事情发生才能运行，如等待io

在此之后，我们还加了两个状态，创建和终止，这两个就很好理解，一个是进程刚刚被创建的时候，一个是进程结束的时候。

然后我们就得到了一个五状态转换图：

然后我们看一下各种状态之间是怎么转化的

七状态

我们说进程是需要占用内存空间来运行的，我们想象一个极端一点的例子，如果所有的进程现在都在阻塞态都在等待IO，这样的话，我们CPU就在空闲，我们的CPU的利用率就会变低，这不是我们想看到的。

那么我们现在就在想，我们可不可以把这些在等待的程序交换到外存中区，这样我们就可以腾出来一些内存的空间，来运行新的进程。等在外存中的程序等待的事件等待完了，再换回来。

刚刚我们说的把内存中的程序交换到外存去这个过程就叫做挂起。我们可以把阻塞的程序挂起这样可以让CPU去做其他的事情。但是我们需要强调一点，挂起不一定是要从阻塞态转变的，也可能进程刚刚被创建的时候就被直接挂起了，这样也是有可能的。

那我们再继续分析一下，我们的进程被挂起大多数情况是因为在等待某个事件的发生，那么我们也要分开情况取讨论，哪些进程是已经等待完了的，哪些是还在等待的，这样我们就可以分清楚哪些进程是我们现在可以被换进内存中去的，这样我们就又分为了就绪挂起和阻塞挂起。

那我们接下来看一看七状态的转换图：

看一下这七个状态的转换关系：

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线程状态切换图最复杂的

挂起是放到外存，活动是在内存。

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二、 进程的状态以及状态切换

　　进程执行时的间断性决定了进程可能具有多种状态，最基本的三种状态如下

　　① 就绪状态，当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后，只要再获得CPU，就可以立即运行，进程这时的状态称为就绪状态。在一个系统中可能多个进程处于就绪状态，通常将它们排成一个队列，称为就绪队列。

　　② 执行状态，进程已获得CPU，其程序正在执行。在单处理机系统中，只有一个进程处于执行状态，在多处理机系统中，则有多个进程处于执行状态。

　　③ 阻塞状态，处于执行状态的线程由于发生某事件而暂停无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，此时进程的状态称为阻塞状态，或等待状态或封锁状态。致使进程阻塞的典型事件有：请求I/O，申请缓冲空间等。，处于阻塞状态的进程也会排成一个队列，可能还会根据不同的阻塞原因排成多个队列。

说明：上图表示三种基本状态之间的相互转化。

引起进程阻塞和唤醒的事件：请求系统服务、请求某种操作、新数据尚未到达、无新工作可做。阻塞和唤醒过程如下图所示：

阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。

阻塞的情况分三种：

4.1、等待阻塞：运行的线程执行wait（）方法，该线程会释放占用的所有资源，JVM会把该线程放入”等待池“中。进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程调用notify（）或者notifyAll（）方法才能被唤醒。

4.2、同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入”锁池“中。

4.3、其他阻塞：运行的线程执行了sleep（）或join（）方法，或者发出了i/o请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep（）状态超时、join（）等待线程终止或者超时、或者i/o处理完毕时，线程重新转入就绪状态。

4.4、当线程刚进入可运行状态（注意，还没运行），发现将要调用的资源被synchroniza（同步），获取不到锁标记，将会立即进入锁池状态，等待获取锁标记（这时的锁池里也许已经有了其他线程在等待获取锁标记，这时它们处于队列状态，既先到先得），一旦线程获得锁标记后，就转入就绪状态，等待OS分配CPU时间片；

4.5. suspend() 和 resume()方法：两个方法配套使用，suspend()使得线程进入阻塞状态，并且不会自动恢复，必须其对应的resume()被调用，才能使得线程重新进入可执行状态。典型地，suspend()和 resume() 被用在等待另一个线程产生的结果的情形：测试发现结果还没有产生后，让线程阻塞，另一个线程产生了结果后，调用 resume()使其恢复。

4.6、wait()和 notify() 方法：当线程调用wait()方法后会进入等待队列（进入这个状态会释放所占有的所有资源，与阻塞状态不同），进入这个状态后，是不能自动唤醒的，必须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒（由于notify()只是唤醒一个线程，但我们由不能确定具体唤醒的是哪一个线程，也许我们需要唤醒的线程不能够被唤醒，因此在实际使用时，一般都用notifyAll()方法，唤醒有所线程），线程被唤醒后会进入锁池，等待获取锁标记。

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　　除了上述三种基本状态外，在一些系统中，新增了挂起状态，引入挂起状态的原因如下

挂起状态：在资源不足的情况下，操作系统对在内存中的程序进行合理的安排，其中有的进程被暂时调离出内存，当条件允许的时候，会被操作系统再次调回内存，重新进入等待被执行的状态即就绪态，系统在超过一定的时间没有任何动作。

　　① 终端用户的请求，当终端用户在自己的程序运行期间发现有可疑问题时，希望暂时使自己的程序静止下来，即使正在执行的进程暂停执行；若此时用户进程正处于就绪状态而未执行，则该进程暂不接受调度，以便用户研究其执行情况或对程序进行修改，这种状态就称为挂起状态。

　　② 父进程请求，有时父进程希望挂起自己的某个子进程，以便考查和修改该子进程，或者协调各子进程间的活动。

　　③ 负荷调节的需要，当实时系统中的工作负荷较重，已可能影响到对实时任务的控制时，可由系统把一些不重要的进程挂起，以保证系统能够正常运行。

　　④ 操作系统的需要，操作系统有时希望挂起某些进程，以便检查运行中的资源使用情况或进行记账。

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为了进程的管理，还存在着两种常见的状态，即创建状态和终止状态。

　　① 创建状态，创建一个进程一般需要两步。首先，为一个新进程常见PCB，并填写必要的管理信息；其次，把该进程转入就绪状态并插入就绪队列之中。当创建一个新进程时，系统为其分配了PCB，填写了进程标志等信息，但由于该进程所必需的资源或其他信息（如内存）尚未分配等，此时，进程虽拥有了PCB，但是其自身却未进入内存，即创建工作尚未完成，此时进程还不能被调度运行，其所处的状态就是创建状态。

　　② 终止状态，进程的终止也需要两步。首先，等待操作系统进行善后处理，其次，将其PCB清零，并将PCB空间返回给操作系统。进入终止状态的进程以后不能再执行，但是在操作系统中任然保留一个记录，其中保存状态码和一些计时统计数据，供其它进程收集，一旦其它进程完成对终止状态进程的信息提取后，操作系统将删除该进程。

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三、进程间的通信

1. 互斥

1. 锁变量

2. 严格轮换法

3. Peterson算法

2. 同步

1. 的

3.信号量

PV操作

管程

4.死锁