进程的状态

一、 进程三态模型

进程在生命周期中会经历以下三种基本状态：

状态转换图：

• 就绪 → 运行：进程被调度。
• 运行 → 就绪：时间片用完或被更高优先级抢占。
• 运行 → 阻塞：请求I/O或等待事件。
• 阻塞 → 就绪：等待的事件完成。
  

二、 进程五态模型（引入挂起）

为适应虚拟内存和资源管理，增加：

• 挂起就绪：进程在外存中，但可被调度。
• 挂起阻塞：在外存中等待事件。

三、 进程控制块（PCB）

PCB是进程存在的唯一标志，也是操作系统管理和调度进程的核心数据结构。

• 每个进程有一个PCB，包含：

  • 进程标识符（PID）
  • 程序计数器、寄存器
  • 进程状态
  • 优先级
  • 内存指针、I/O状态等

• PCB 的组织方式
  操作系统如何管理成千上万个PCB？主要有两种方式：
  链接方式：将具有同一状态的PCB链接成一个队列。例如：就绪队列、阻塞队列。
  索引方式：建立索引表（就绪索引表、阻塞索引表），记录PCB在内存中的地址。

四、 练习

题目1：某进程在运行过程中请求等待I/O操作，则该进程的状态变化是（ ）。

A. 运行 → 就绪
B. 运行 → 阻塞
C. 就绪 → 运行
D. 阻塞 → 就绪

答案：B

解析：进程在运行时请求I/O，若I/O不能立即完成，则进入阻塞状态。

题目2：下列关于进程状态的叙述中，正确的是（ ）。

A. 进程从阻塞状态只能转换为运行状态
B. 进程从运行状态只能转换为阻塞状态
C. 进程从就绪状态只能转换为运行状态
D. 进程从阻塞状态只能转换为就绪状态

答案：D

解析：阻塞状态只能先转换为就绪状态，再被调度为运行状态。运行状态可以转为就绪（时间片完）或阻塞（I/O）。就绪状态只能转为运行。

题目3：下列哪种情况会导致进程从运行状态变为就绪状态（ ）。

A. 进程执行了I/O操作
B. 进程的时间片用完
C. 进程等待信号量
D. 进程创建子进程

答案：B

解析：时间片用完时，操作系统剥夺当前进程CPU，将其放回就绪队列。I/O操作和等待信号量会导致运行→阻塞，创建子进程通常不影响当前进程状态。

题目4：下列关于进程状态的叙述中，错误的是（ ）。
A. 进程从阻塞状态只能转换为就绪状态
B. 进程从运行状态只能转换为阻塞状态或就绪状态
C. 进程从就绪状态只能转换为运行状态
D. 进程从运行状态可以直接转换为终止状态

答案：B

解析：运行状态可以转换为：
就绪（时间片用完/抢占）
阻塞（请求资源/事件）
终止（进程执行结束/异常退出）。
因此，B选项“只能转换为阻塞或就绪”是错误的，忽略了终止状态。

题目5：进程在挂起阻塞状态时，其所等待的I/O事件已完成。操作系统应将该进程转换为（ ）。
A. 运行
B. 就绪
C. 挂起就绪
D. 阻塞

答案：C

解析：挂起阻塞状态的进程位于外存。当等待的事件发生时，进程不能直接进入就绪（因为还在外存），而是先变为挂起就绪。只有被激活（解挂）后，才会进入真正的就绪队列。

题目6：下列选项中，不可能导致进程从运行状态直接转换到挂起就绪状态的是（ ）。
A. 操作系统内存紧张，将当前进程换出
B. 用户请求暂停该进程
C. 进程执行了I/O操作且I/O设备忙
D. 父进程主动挂起子进程

答案：C

解析：A、B、D 都可以直接让运行态进程被挂起（先剥夺CPU，再换出内存）。
C 执行I/O且设备忙，会进入阻塞态，而不是直接挂起。