计算机进程的三种状态

计算机进程是指计算机中正在运行的程序的实例。在计算机系统中，每个进程都会经过一连串的状态变化，这些状态的变化决定了进程执行的行为。正常情况下，一个进程应该经过三种状态，包括就绪状态、运行状态和阻塞状态。下面我们将从多个角度来分析计算机进程的三种状态。

1.概念与特点

就绪状态指进程能够运行的状态，只要有cpu和其他所需资源就能直接运行。但由于某些原因，cpu不能立即开始运行该进程而延迟一段时间，此时进程处于就绪状态。就绪状态的特点是相对短暂，且具有不稳定性。因为所有进程都想先申请到cpu，进程的运行时间又很短，只有几十毫秒，所以在长期的进程调度中，会使很多进程处于就绪状态，等待cpu空闲。

运行状态指进程正在运行的状态，此时，cpu正常工作，一个进程占有一个cpu，一直到完成或者进入阻塞状态。运行状态的特点是处于这种状态的进程是计算机资源的使用者，运行状态的结束方式是进入阻塞状态或者完成任务，并释放所占用的所有资源。

阻塞状态又称等待状态，是指进程在等待某些事件发生时所处的状态。这些事件包括等待输入/输出、等待信号量等。在进入该状态之前，进程必须申请资源，而该资源当前不可用。因此，当一个进程处于阻塞状态时，它会放弃cpu，直到所需要的资源到达之后。在阻塞状态下，进程不能参与cpu的运算，也不能得到cpu的时间片。

2.状态的转换

进程会在三种状态之间来回切换，进程的状态转移应该满足下面两个条件:

1) 一个进程在运行前必须处于就绪状态；

2) 一个进程在运行结束或者阻塞之后还要重新回到就绪状态。

下面我们将来介绍一下三种状态之间的转换情况:

就绪状态和运行状态之间的转换：

1) 运行状态结束，进入就绪状态

2) 进入中断后，中断服务进程运行结束或者当前运行的进程的时间片用完了，则进入就绪状态。

3) 运行状态的优先级降低到当前就绪或其他就绪进程的优先级，则进入就绪状态。

就绪状态和阻塞状态之间的转换：

1) 当需要的资源可用时，进程从阻塞状态变成就绪状态。

2) 当进程等待的事件发生时，进程从阻塞状态变成就绪状态。

运行状态和阻塞状态之间的转换：

1) 进程执行了某些要等到外部事件发生的操作时(如I/O)时，就进入了阻塞状态。被阻塞的进程不能占用CPU，直到所等待的事件发生时重新变成就绪状态。

2) 当进程被高优先级的进程抢占CPU时，就进入阻塞状态。

3.状态的重要性

进程的三种状态在计算机系统中扮演着重要的角色:

1) 防止死锁

当一个进程处于阻塞状态时，它已经释放了所占用的锁或其他资源，这样可以防止死锁的发生，从而保证了系统的稳定性和可靠性。

2) 提高计算机资源的利用率

在就绪状态下的进程需要等待CPU资源，可以保证CPU一直处于工作状态，不会因为CPU空闲而浪费计算机资源，从而提高了计算机资源的利用率。

3) 提高系统执行效率

由于CPU的处理能力有限，当就绪状态的进程很多的时候，就需要经过优先级的划分，CPU有限资源尽量分配给优先级高的进程，提高了系统执行效率。

综上所述，计算机进程的三种状态——就绪状态、运行状态和阻塞状态在计算机系统中起着重要的作用，有助于提高计算机资源的利用率、稳定性和效率。