计算机利用系统历程（2）

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第二章：历程的描述与控制

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• 前言
  
• 一、挂起利用的界说：
  
• 二、历程状态的转换：
  
• 总结
  

  

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前言

    上一节我们讲了介绍了历程的相干概念和基本状态，这段内容我们将详细的扩展挂起利用和历程状态的转换，历程的控制和一点历程同步的内容。下面我们对其进行讲解。

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一、挂起利用的界说：

       在很多系统中，历程除了就绪，执行和阻塞三种最基本的状态外，为了系统和用户观察分析历程的必要，还引入了一个对历程的重要利用——挂起利用。当该利用作用于某个历程时，该历程将被挂起，意味着此时该历程除于静止状态。如果历程正在执行，它将暂停执行。若原本就处于就绪状态，则该历程此时暂不担当调理。与挂起利用对应的利用是激活利用。
     简易理解：就是把历程中的内存的内容转移到外存当中。

• 历程不重要/更重要的历程：挂起利用的一个缘故起因是系统资源（如内存）不足时，利用系统会选择挂起某些历程（可能是那些暂时不重要的历程）以释放资源，从而给更重要或优先级更高的历程提供资源。
  
• 内存数据量大时：如果系统的内存不足，可能会将某些历程的状态保存到磁盘（例如交换空间或虚拟内存）中，以释放内存给其他历程使用。这一过程可能是“挂起”利用的一个构成部门，通常陪同有“换出”（swap out）利用。
  

二、历程状态的转换：

      历程状态转换是利用系统进行资源调理和管理的核心机制。
在典型利用系统中，历程可能处于以下状态：

• ​新建（New）​：历程正在被创建。
  
• ​就绪（Ready）​：历程已准备好运行，等候CPU时间片。
  
• ​运行（Running）​：历程正在CPU上执行。
  
• ​阻塞（Blocked）​：历程因等候事件（如I/O）暂停执行，分为：
  
  
  
  • ​活动阻塞（Active Blocked）​：驻留在内存中。
    
  • ​静止阻塞（Suspended Blocked）​：被换出到外存。
    
  
  
• ​挂起（Suspended）​：历程被移出内存，分为：
  
  
  
  • ​就绪挂起（Ready Suspended）​：挂起但已满意运行条件。
    
  • ​阻塞挂起（Blocked Suspended）​：挂起且仍在等候事件。
    
  
  
• ​终止（Terminated）​：历程执行完毕或被强制终止。
  

    这里面其实我想夸大一下运行和就绪的转换，由于在Java当中就绪和运行就是线程中的两种差异的概念

    就绪到运行：

必要调理器选择该历程分配CPU
例子：就绪队列中的历程A被调理器选中，抢占历程B的CPU时间片。
      运行到就绪：

• 时间片耗尽​（如轮转调理算法）。
  
• ​更高优先级历程抢占CPU​（如实时利用系统）
  

     历程A在运行中因时间片用完被中断，回到就绪队列等候下一次调理。
     运行到活动阻塞：

   历程自动或被动等候事件：

• 发起I/O哀求（如读取磁盘文件）。
  
• 哀求互斥锁但锁已被占用。
  
• 等候用户输入（如 scanf()）。
  

例子：历程调用 read() 系统调用读取文件，进入阻塞状态直到数据就绪。
        活动阻塞到就绪：

     等候的事件已完成（如I/O完成、锁释放）。
   例子：磁盘I/O完成后，利用系统通过中断唤醒阻塞的历程，将其标志为就绪。
       活动阻塞到静止阻塞：

   系统必要释放内存资源（如内存不足时）。
例子：在Linux中，当OOM Killer（内存不足杀手）触发时，长时间阻塞的历程可能被换出。
      静止阻塞到活动阻塞：

• 事件完成且历程被换入内存 → 转为活动阻塞。
  
• ​事件完成且资源足够 → 直接转为就绪。
  

   

自身理解：
利用系统在资源约束下，通过动态调解历程状态，均衡效率（CPU利用率）、相应速度（延迟）和公平性。

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总结

  以上就是今天要讲的内容，我们又复习了一遍历程的全部基本状态及转换。我们接下来会继承更新重中之重的历程的同步，谢谢大家，大家一起努力。

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