考研全科复习资料

408

操作系统

进程状态与状态转换（五状态/七状态模型）

一、定位信息

所属圈层：核心层
前置知识：了解进程和PCB的概念（OS-02-01）
知识网络位置：进程状态是理解进程调度（OS-02-06）和进程控制（OS-02-03）的基础，状态转换图是OS考试的高频图形题
考点热度等级：H级（高频重点）——近5年选择题和综合题出现≥4次

二、知识点讲解

2.1 五状态模型

进程在其生命周期中经历五种基本状态：

状态	含义	说明
创建（New）	进程正在被创建	OS分配PCB、初始化资源
就绪（Ready）	已获得除CPU外的所有资源，等待CPU	在就绪队列中排队
运行（Running）	正在CPU上执行	单CPU系统中最多一个进程处于运行态
阻塞（Waiting/Blocked）	因等待某事件（如I/O完成）而暂停	不在就绪队列中，即使CPU空闲也不会被调度
终止（Terminated）	进程执行完毕或被终止	OS回收资源，保留PCB供父进程读取

2.2 五状态转换图

状态转换关系：

创建 → 就绪 → 运行 → 终止
        ↑  ↕      ↓
        └── 阻塞 ←┘

关键转换：

就绪→运行：被调度器选中，获得CPU（调度）
运行→就绪：时间片用完或被高优先级进程抢占（时间片到/抢占）
运行→阻塞：进程主动请求等待某事件（如发起I/O请求）（主动行为）
阻塞→就绪：等待的事件发生（如I/O完成）（被动行为，由中断触发）

重要注意：阻塞→就绪是被动的（事件发生后由OS完成），运行→阻塞是主动的（进程自己发起的请求）。没有"阻塞→运行"的直接转换！

2.3 七状态模型

引入**挂起（Suspend）**状态后，五状态扩展为七状态。挂起是将进程从内存换出到外存（磁盘），以节省内存空间。

新增状态	含义	说明
就绪挂起（Ready Suspend）	在外存中等待被调入内存	被挂起的就绪进程
阻塞挂起（Blocked Suspend）	在外存中等待事件完成	被挂起的阻塞进程

七状态的完整转换增加了：

就绪→就绪挂起（挂起就绪进程到外存）
阻塞→阻塞挂起（挂起阻塞进程到外存）
阻塞挂起→就绪挂起（事件在外存中发生）
就绪挂起→就绪（从外存调入内存）

2.4 五状态 vs 七状态对比

维度	五状态模型	七状态模型
内存管理	所有就绪/阻塞进程都在内存中	支持将进程换出到外存
挂起状态	无	有（就绪挂起、阻塞挂起）
内存利用率	较低（进程都在内存中）	较高（不活跃进程换出外存）
虚拟内存支持	不支持	支持
复杂度	简单	较复杂
考试重点	重点掌握	了解即可

三、记忆与理解辅助

口诀记忆状态转换："创就运阻终，就运互转靠调度，运阻主动是请求，阻就被动是事件"
关键易错点：没有"阻塞→运行"的直接转换！阻塞进程必须先变为就绪，再被调度才能运行
区分主动与被动：运行→阻塞（主动，进程自己请求），阻塞→就绪（被动，事件发生后OS完成）
挂起一句话：挂起=换出到外存，是为了节省内存空间

四、例题与精解

例题1（基础巩固）

题目：在进程状态转换中，下列转换一定不能发生的是（）

A. 就绪→运行 B. 运行→阻塞 C. 阻塞→运行 D. 运行→就绪

命题意图：考查进程状态转换的合法性。

精解：

审题分析：题目要求选出"一定不能发生"的转换
解题思路：回忆状态转换图，逐项检查每个转换是否存在
完整步骤：
- A选项：就绪→运行，这是调度器选中进程的正常转换，可以发生
- B选项：运行→阻塞，进程主动请求I/O等待时发生，可以发生
- C选项：阻塞→运行，不可能发生。阻塞进程必须先变为就绪态（等待的事件完成），进入就绪队列，然后被调度器选中才能变为运行态。没有从阻塞直接到运行的转换
- D选项：运行→就绪，时间片用完或被抢占时发生，可以发生
方法反思：状态转换图中"阻塞→就绪→运行"是固定路径，不能跳过就绪态

答案：C

例题2（中等提升）

题目：某进程请求I/O操作后，其状态将从（）转变为（）。当I/O操作完成后，该进程的状态将从（）转变为（）。

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

命题意图：考查I/O操作引起的进程状态转换。

精解：

审题分析：进程请求I/O→需要等待→I/O完成后恢复
解题思路：请求I/O是进程主动行为（运行→阻塞），I/O完成是被动事件（阻塞→就绪）
完整步骤：
- 请求I/O时：进程正在运行，主动请求等待I/O，状态从运行→阻塞
- I/O完成后：等待的事件（I/O完成）发生了，状态从阻塞→就绪
- 注意：I/O完成后进程变为就绪态而非运行态，因为CPU可能被其他进程占用
- A选项正确描述了这两个转换
- D选项的第二个转换"阻塞→运行"是不存在的
方法反思：记住"阻塞不能直接到运行"，必须经过就绪态

答案：A

五、考情分析

考查频次：近5年约4–5次
常见题型：选择题，偶尔在综合题中出现
分值占比：2分/题（选择题）
命题趋势：状态转换的合法性判断是经典题型，近年倾向于在具体场景下判断状态转换方向

六、易错点提醒

错误表现：认为存在"阻塞→运行"的直接转换 错误原因：想当然地认为事件发生后阻塞进程可以直接获得CPU 正确理解：阻塞进程必须先变为就绪态（进入就绪队列），再被调度才能运行
错误表现：认为"运行→阻塞"是被动的 错误原因：混淆了主动和被动的概念 正确理解：运行→阻塞是进程主动发起的（如请求I/O），阻塞→就绪才是被动的（由事件触发）
错误表现：将七状态模型中的挂起状态等同于阻塞状态 错误原因：两者都是"暂停等待" 正确理解：阻塞进程在内存中等待事件，挂起进程在外存中。挂起可能是就绪挂起（不等事件）或阻塞挂起（等事件）
错误表现：认为时间片用完后进程进入阻塞态 错误原因：混淆了"时间片到"和"I/O等待" 正确理解：时间片用完→运行→就绪（不是阻塞）。阻塞是因为进程主动等待某事件

七、来源标注

依据2026考研统考408大纲
依据《计算机操作系统》（汤小丹/汤子瀛版）第3章
依据《操作系统概念》（Silberschatz版）第3章

408 ​

操作系统 ​

进程状态与状态转换（五状态/七状态模型） ​

一、定位信息 ​

二、知识点讲解 ​

2.1 五状态模型 ​

2.2 五状态转换图 ​

2.3 七状态模型 ​

2.4 五状态 vs 七状态对比 ​

三、记忆与理解辅助 ​

四、例题与精解 ​

例题1（基础巩固） ​

例题2（中等提升） ​

五、考情分析 ​

六、易错点提醒 ​

七、来源标注 ​

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