进程是计算机中最基本的概念之一,它代表着操作系统中正在执行的程序。在计算机中,进程的概念极为重要,因为它帮助操作系统有效地分配计算机资源,从而让计算机能够高效地运行程序。在本文中,我们将探讨进程最基本的状态,并从多个角度分析进程的运作状态。
进程的状态
首先,我们来看看进程具有哪些基本状态。
1. 就绪状态:在这种状态下,进程已经被装入内存,并分配了需要的资源,等待处理器分配时间片来执行。
2. 运行状态:在这种状态下,进程正在处理器上运行。
3. 阻塞状态:在这种状态下,进程需要等待某个事件的发生,例如等待用户输入或等待从磁盘读取数据。
此外,还有两种特殊的状态:
4. 创建状态:在这种状态下,操作系统已经为进程分配了PID(进程标识符),但是进程还没有被装入内存。
5. 终止状态:在这种状态下,进程已经结束执行,但是还没有被操作系统完全回收。
进程的状态转换
了解进程的状态,还需要知道它们是如何转换的。
1. 就绪状态转为运行状态:操作系统将一块时间片分配给进程,让它开始运行。
2. 运行状态转为就绪状态:当操作系统分配给进程的时间片用尽或者进程主动释放处理器时,进程就会转为就绪状态。
3. 运行状态转为阻塞状态:进程需要等待某些事件的发生,比如磁盘读取完成,此时进程就会转为阻塞状态。
4. 阻塞状态转为就绪状态:当需要等待的事件完成时,操作系统会将进程的状态转为就绪状态。
5. 运行状态转为终止状态:进程执行完成后,就会进入终止状态。
6. 就绪状态转为创建状态:进程刚被创建时,就会处于创建状态。
7. 终止状态转为创建状态:进程结束执行后,如果需要再次运行,就需要重新创建进程。
进程的切换
当进程状态发生改变时,需要进行进程的切换。进程切换是非常耗费计算机资源的,所以需要尽可能减少进程的切换次数,以提高计算机的性能。
进程的切换可以分为两种类型:
1. 进程阻塞切换:当一个进程需要等待某些事件发生时,系统会将该进程转为阻塞状态,并切换到另外一个就绪状态的进程。
2. 进程时间片到期切换:当一个进程执行完了分配给它的时间片,就会重新回到就绪状态,并让操作系统选择另外一个就绪状态的进程。
关于进程的调度策略
操作系统在选择下一个要执行的进程时,需要根据一定的策略。这些策略称为进程调度策略。常见的进程调度策略包括:
1. 先进先出(FIFO):按照进程请求CPU的时间顺序进行调度。
2. 短作业优先(SJF):按照进程要求的CPU时间进行排序,并优先执行需要的时间最少的进程。
3. 高响应比优先(HPRN):综合了FIFO和SJF的策略,优先执行“响应比”高的进程。
4. 时间片轮转(RR):将可用的时间片分配给每个就绪状态的进程,每个进程只执行一小段时间,然后进入就绪状态。
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