前言

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一.进程状态变化の本质原理

PS：我们大致知道就可以，理解在下文

引入： 下面以Linux操作系统中的状态举例，不同系统或多或少会有差别

• R运行状态（running） : 并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。
• S睡眠状态（sleeping) : 即广义上的“阻塞状态” 。意味着进程在等待事件完成（这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠（interruptible sleep））
• D磁盘休眠状态（Disk sleep）: 有时候也叫不可中断睡眠状态（uninterruptible sleep），在这个状态的进程通常会等待IO的结束。
• T停止状态（stopped）： 可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。
• X死亡状态（dead）：这个状态只是一个返回状态，你不会在任务列表里看到这个状态

原理：

• 操作系统中有许多 队列 ：运行队列，阻塞队列，设备等待队列…
• 进程状态：就是PCB中的一个字段，就是PCB中的一个 整型变量
• 所谓的 状态变化的本质： 本质就是修改整型变量 ，并将对应的PCB放到各种队列中

• 宏定义了各种状态

#define NEW 1
#define RUNNING 2
#define BLOCK 3

• 通过对PCB中 相应字段的赋值 ，从而实现各种进程操作

PCB->status == BLOCK           if(PCB->status == NEW)              //PCB放入运行队列
else if (PCB->status == BLOCK)           //PCB放入阻塞队列

二.操作系统层面的三种广义进程状态

1.运行状态

• 每一个CPU在系统层面都会维护一个 运行队列

• 运行队列： 我们运行程序创建进程时，会生成PCB；
• 而我们的运行队列中有头节点，可以穿起这些PCB，从而实现运行的先后

• 只要在运行队列中的进程 ，它的状态都是 运行状态 （代表我已经准备好了，可以随时被调度）

2.阻塞状态

• 我们的代码中，一定会或多或少 访问系统中的某些资源！

• 例如：scanf（）/ cin>>,我们要从键盘中接收数据
• 而如果我们一直不输入，就代表 我们进程要访问的资源 没有就绪
• 最终结果是：进程代码 无法继续向后执行

• 而我们知道：操作系统会对驱动程序，底层硬件进行 管理 （先描述，后组织——会有各种数据结构）
• 操作系统内部，会以类似PCB的形式，创建各种设备特有的结构体；
• 并且他们能够以 链表 形式被串起来，也就是我们俗称的 设备列表
• 对设备的管理，同时也变成了对链表的增删查改

• 操作系统中有许多队列，运行队列…
• 而在上面我们知道的每个设备结构体中，都维护了一个 wait_queue等待队列

重点

• 而我们进程代码无法继续向后执行时，我们就会把 没有就绪的PCB 移动到未响应的设备（键盘）的 wait_queue等待队列中
• 这个状态就是 阻塞状态
• 阻塞状态 的本质： PCB不在运行队列中，而在设备的等待队列中

• PCB同时也可以在其他PCB的等待队列中

3.挂起状态

• 如果一个进程当前被 阻塞 了，注定这个进程在他等待的资源没有就绪的时候，该进程无法被调度
• 而如果此时，恰好OS的 内存资源已经严重不足了，该怎么办？

• 挂起状态的本质 ：操作系统把在内存中的进程（代码和数据）置换到磁盘中（SWAP分区）
  

• 操作系统会优先挂起阻塞的进程，因此也叫： 阻塞挂起

• 这种挂起状态，会造成系统效率变低
• 在设计操作系统时，会避免将用于置换PCB的SWAP分区设置过大，防止操作系统过于依赖挂起；