程序的掛起 阻塞和睡眠

2022-09-16 11:30:11 字數 1412 閱讀 7162

要說掛起、阻塞、睡眠難免讓人想到程序生命週期中的阻塞態或者等待狀態,而掛起和睡眠卻沒有出現在程序生命週期中,說明這三個其實在本質上區別並不那麼大,但是既然稱呼不同,應該就有不同的道理。

先說阻塞,既然它能出現在程序生命週期,必然是每個程序都會經歷的乙個階段,眾所周知,程序在執行過程中必然要獲取資源,暫且不說cpu,程序執行肯定要和磁碟進行互動,繼而發生io操作,io操作勢必要引起等待,在資源未讀取完成,程序必然要等待,那麼在等待io完成這個部分就是阻塞狀態。所以從這裡來看,阻塞是一種被動的方式,由於獲取資源獲取不到而引起的等待。

再說睡眠,睡眠就是一種主動的方式,其實個人認為睡眠和阻塞在乙個層次上,為何這麼說呢?當乙個程序獲取資源比如獲取最普通的鎖而失敗後,可以有兩種處理方式,1、自己睡眠,觸發排程;2、忙等待,使用完自己的時間。所以從這裡看,睡眠的確是一種主動的方式,且僅僅作為一種處理手段。當然睡眠不僅僅用於阻塞,更多的,我們可以在適當的時候設定讓程序睡眠一定的時間,那麼在這裡,就可以發現,睡眠之前,我們已經預先規定了,你只能睡多長時間,這段時間過後,比必須返回來工作。

最後說掛起,掛起也是一種主動的行為,具體而言,掛起是系統層面對程序作出的合理操作。本來想說排程,但是程序排程作為專業術語指cpu資源的分配,那麼這裡就說操作。掛起的標誌就是換出到外存,在外存的程序肯定是不能執行的,所以掛起的目的就很明顯,在記憶體資源不足時,需要把一些程序換出到外存,給著急執行的程序騰地方。掛起傾向於換出阻塞態的程序,也可以是就緒態的程序。只是這個轉換幾乎不會採用,因為任意時刻,肯定可以找到在記憶體中的阻塞態程序,但也不能缺少這種直接把就緒轉換到掛起的能力。

其實相比之下,睡眠和其他兩個結合的不太緊密,有資料說掛起釋放記憶體,而阻塞不釋放記憶體也有一定的道理。下面結合乙個圖看掛起和阻塞的狀態轉換:

阻塞和掛起之間的相互轉換如下:

阻塞→阻塞/掛起:如果沒有就緒程序,則至少乙個阻塞程序被換出,為另乙個沒有阻塞的程序讓出空間。如果作業系統確定當前正在執行的程序,或就緒程序為了維護基本的效能要求而需要更多的記憶體空間,那麼,即使有可用的就緒態程序也可能出現這種轉換。

阻塞/掛起→就緒/掛起:如果等待的事件發生了,則處於阻塞/掛起狀態的程序可以轉換到就緒/掛起狀態。注意,這要求作業系統必須能夠得到掛起程序的狀態資訊。

就緒/掛起→就緒:如果記憶體中沒有就緒態程序,作業系統需要調入乙個程序繼續執行。此外,當處於就緒/掛起態的程序比處於就緒態的任何程序的優先順序都要高時,也可以進行這種轉換。這種情況的產生是由於作業系統設計者規定調入高優先順序的程序比減少交換量更重要。

就緒→就緒/掛起:通常,作業系統更傾向於掛起阻塞態程序而不是就緒態程序,因為就緒態程序可以立即執行,而阻塞態程序占用了記憶體空間但不能執行。但如果釋放記憶體以得到足夠空間的唯一方法是掛起乙個就緒態程序,那麼這種轉換也是必需的。並且,如果作業系統確信高優先順序的阻塞態程序很快將會就緒,那麼它可能選擇掛起乙個低優先順序的就緒態程序,而不是乙個高優先順序的阻塞態程序。

參考:《作業系統:精髓與設計原理(原書第6版)》

睡眠 掛起 阻塞

執行緒從建立 執行到結束總是處於下面五個狀態之一 新建狀態 就緒狀態 執行狀態 阻塞狀態及死亡狀態。下圖是使用時間片輪轉法的作業系統程序的狀態和它們之間的轉換。掛起和睡眠是主動的,掛起恢復需要主動完成,睡眠恢復則是自動完成的,因為睡眠有乙個睡眠時間,睡眠時間到則恢復到就緒態。而阻塞是被動的,是在等待...

程序的阻塞和掛起的區別

程序的阻塞和掛起的區別 理解一 掛起是一種主動行為,因此恢復也應該要主動完成,而阻塞則是一種被動行為,是在等待事件或資源時任務的表現,你不知道他什麼時候被阻塞 pend 也就不能確切 的知道他什麼時候恢復阻塞。而且掛起佇列在作業系統裡可以看成乙個,而阻塞佇列則是不同的事件或資源 如訊號量 就有自己的...

程序的阻塞和掛起的區別

作業系統中睡眠 阻塞 掛起的區別形象解釋 首先這些術語都是對於執行緒來說的。對執行緒的控制就好比你控制了乙個雇工為你幹活。你對雇工的控制是通過程式設計來實現的。掛起執行緒的意思就是你對主動對雇工說 你睡覺去吧,用著你的時候我主動去叫你,然後接著幹活 使執行緒睡眠的意思就是你主動對雇工說 你睡覺去吧,...