第五课：进程的三种基本状态

先问你一个问题。

假设你正在电脑上：

① 打开QQ

② 打开浏览器

③ 打开微信

CPU只有一个。

那么：

QQ什么时候运行？

浏览器什么时候运行？

微信什么时候运行？

操作系统必须知道：

谁现在可以运行？

谁正在运行？

谁现在不能运行？

于是：

每个进程都有一个：

状态（State）

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为什么要有状态？

我们先来看一个例子。

假设：

QQ正在运行。

突然：

你点击：

发送图片

QQ开始读取：

D:\照片\旅游.jpg

这里需要：

读取硬盘。

注意：

硬盘速度远远慢于CPU。

CPU一秒可以执行几十亿条指令。

而硬盘（尤其传统机械硬盘）读取需要几毫秒甚至更多。

那么：

CPU怎么办？

继续傻等？

当然不能。

所以：

操作系统说：

QQ，你先等等。

CPU去运行：

浏览器

等：

图片读取完成。

再回来运行QQ。

于是：

QQ就经历了：

运行

↓

等待磁盘

↓

继续运行

所以：

状态就产生了。

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第一种状态：运行态（Running）

最容易理解。

就是：

CPU正在执行这个进程。

例如：

此刻：

CPU

↓

QQ

QQ就是：

运行态。

注意：

对于单核CPU来说：

任何时刻只有一个运行态进程。

这是重点。

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第二种状态：就绪态（Ready）

假设：

浏览器已经：

• 加载完成
• 内存有了
• 数据都有了

它现在：

什么都准备好了。

唯一缺什么？

CPU。

所以：

浏览器就在：

排队。

教材定义：

除了CPU之外，其他资源都已经满足，只等待CPU。

这就是：

就绪态。

例如：

CPU

↓

QQ（运行）

等待队列：

浏览器

微信

Word

浏览器是不是不能运行？

不是。

它：

随时可以运行。

只是：

CPU现在没轮到它。

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一个生活例子

医院只有一个医生。

外面：

小明

小红

小刚

医生正在看：

小明

那么：

小红、小刚：

是不是已经准备好了？

是。

他们只是：

排队。

所以：

他们就是：

就绪态。

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第三种状态：阻塞态（Blocked / Waiting）

阻塞：

很多人最容易搞混。

我们举个例子。

QQ：

点击发送图片。

需要：

读取硬盘。

或者：

等待网络。

或者：

等待键盘输入。

这时候：

CPU能解决吗？

不能。

因为：

CPU再快。

也不能让：

网络立即传回来。

所以：

QQ只能：

等待。

这种等待：

叫：

阻塞。

教材定义：

由于等待某个事件发生，而暂时不能运行。

例如：

等待：

• 键盘输入
• 鼠标点击
• 网络数据
• 磁盘读取
• 打印完成

都属于：

阻塞。

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一个最经典的例子

假设：

你去银行。

流程：

排队

↓

柜台办理

↓

发现身份证忘带

↓

回家拿身份证

↓

回来继续办理

我们对应一下。

排队：

就绪态

柜台办理：

运行态

回家拿身份证：

阻塞态

为什么？

因为：

银行工作人员：

不能帮你拿身份证。

只能：

等你回来。

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三种状态之间怎么转换？

这是教材最喜欢画图的地方。

我们先理解，再记图。

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第一种转换

就绪

↓

获得CPU

↓

运行

例如：

浏览器终于轮到了。

CPU开始执行。

所以：

就绪 → 运行

---

第二种转换

CPU时间到了。

例如：

QQ运行了：

10ms

操作系统说：

时间到了。

该换别人了。

于是：

运行

↓

就绪

注意：

QQ没有出问题。

只是：

CPU轮到别人了。

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第三种转换

QQ：

点击：

发送文件

开始：

读取硬盘。

于是：

运行

↓

阻塞

因为：

开始等待IO。

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第四种转换

图片终于读取完成。

QQ：

不用等了。

于是：

阻塞

↓

就绪

注意！

这里：

很多同学答错。

为什么不是：

阻塞

↓

运行？

因为：

CPU：

可能还在运行：

浏览器。

所以：

QQ只能：

先进入：

就绪队列。

等：

CPU空闲。

再运行。

这一点：

考试特别喜欢考。

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一张图记住状态转换（重点）

获得CPU
   ┌─────────────┐
   │             ▼
就绪态 ───────▶ 运行态
   ▲             │
   │             │
   │             │ 时间片用完
   │             │
   │             ▼
   │         阻塞态
   │             ▲
   └─────────────┘
     等待事件完成

不过，更准确的转换关系应该理解为：

获得CPU
就绪态 ─────────▶ 运行态
  ▲                │
  │                │ 时间片用完
  │                ▼
  └──────────── 就绪态

运行态 ── 等待I/O等事件 ─▶ 阻塞态
阻塞态 ── 事件完成 ─────▶ 就绪态

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三种状态怎么区分？

这是考试最容易混的。

我们做一个对比。

状态	有没有CPU	能不能运行	在干什么
运行态	✅ 有	能	正在执行
就绪态	❌ 没有	能，只差CPU	排队等CPU
阻塞态	❌ 没有	不能	等待事件发生

记住一句口诀：

就绪是等CPU，阻塞是等事件。

这是整章最重要的一句话。

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为什么不能一直运行？

有人会问：

为什么QQ不能一直霸占CPU？

因为：

电脑还有：

• 浏览器
• 微信
• 音乐
• 杀毒软件

如果：

QQ一直运行。

其他程序：

永远没机会。

所以：

操作系统必须：

不断：

运行

↓

切换

↓

运行

↓

切换

这就是：

后面要学的：

CPU调度。

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一个完整的例子

假设：

你打开浏览器。

浏览器创建

↓

进入就绪队列

↓

获得CPU（运行）

↓

访问网页

↓

等待网络（阻塞）

↓

网页下载完成（回到就绪）

↓

再次获得CPU（运行）

↓

关闭浏览器（进程结束）

这就是一个真实进程的一生。

下一课预告

下一课我们学习 进程控制（Process Control） ，包括四个经典操作：

• 创建（Create）
• 撤销（Terminate）
• 阻塞（Block）
• 唤醒（Wakeup）

你会看到，当你双击一个程序时，操作系统内部到底做了哪些事情，以及这些状态转换是如何真正发生的。