面试题：进程管理之进程就绪态的形成与常见场景

Question

请阐述进程从其他状态转变为就绪态的常见情况有哪些，并举例说明在一个简单的多任务操作系统环境中，进程如何因资源分配变化而进入就绪态。

Answer 1

进程从其他状态转变为就绪态的常见情况

1. 等待资源释放：进程因等待某种资源（如I/O设备、内存等）而处于阻塞状态，当所需资源被释放时，进程就从阻塞态转变为就绪态。例如，一个进程请求读取磁盘文件数据，由于磁盘I/O操作较慢，该进程进入阻塞态等待数据返回。当磁盘完成数据读取，将数据返回给进程时，进程就进入就绪态，等待CPU调度执行。
2. 睡眠到期：进程通过系统调用（如sleep函数）主动进入睡眠状态，当睡眠时间结束，进程从睡眠态转变为就绪态。例如，一个进程执行sleep(5)函数，让自身睡眠5秒，5秒时间一到，进程就从睡眠态进入就绪态，等待CPU分配时间片继续执行。
3. 被其他进程唤醒：某些进程之间存在依赖关系，一个进程可能等待另一个进程的某个事件发生。当该事件发生时，等待的进程被唤醒，从阻塞态转变为就绪态。比如，进程A等待进程B计算出某个结果，进程B计算完成后向进程A发送信号，进程A收到信号后从阻塞态进入就绪态。

在简单多任务操作系统环境中，进程因资源分配变化而进入就绪态的示例

假设一个简单的多任务操作系统，有进程A、进程B和进程C，系统中有一个打印机资源。进程A正在使用打印机进行打印任务，处于运行态，进程B因等待打印机资源而处于阻塞态，进程C处于就绪态等待CPU调度。

当进程A完成打印任务，释放了打印机资源。此时，操作系统检测到打印机资源已可用，将进程B从阻塞态转变为就绪态。因为进程B所需的打印机资源已经得到满足，现在可以等待CPU调度，获取时间片后就可以继续执行与打印相关的后续操作。