2.1.1+2.1.2 进程的概念、组成、特征

“等待 CPU”和“等待 I/O”不是同一种等

组成原理最后讲到中断把控制权交给操作系统。今天任务追踪进程 P：创建后进入就绪，调度后运行，发起磁盘读后阻塞，I/O 完成中断使它回到就绪，再次调度后运行并退出。每次状态变化都必须由合法事件触发。

TRANSITIONS={
    ("new","admit"):"ready",
    ("ready","dispatch"):"running",
    ("running","preempt"):"ready",
    ("running","io_request"):"blocked",
    ("blocked","io_complete"):"ready",
    ("running","exit"):"terminated",
}

def trace_process(events):
    state="new"; trace=[state]
    for event in events:
        key=(state,event)
        if key not in TRANSITIONS: raise ValueError(f"非法转换:{key}")
        state=TRANSITIONS[key]; trace.append(state)
    return trace

events=["admit","dispatch","io_request","io_complete","dispatch","exit"]
assert trace_process(events)==["new","ready","running","blocked","ready","running","terminated"]

手工表中，I/O 请求后 P 不能留在 ready，因为即使立刻给 CPU 它也无法继续；I/O 完成后也不能直接变 running，必须先进入 ready，是否获得 CPU 由调度器决定。时间片到对应 running→ready，而不是 blocked。

为什么正确：状态描述进程当前缺少的资源；ready 只缺 CPU，blocked 等待某事件，running 正占 CPU。转换表把事件与资源条件一一对应，非法事件会被拒绝。

进程拥有独立地址空间和资源，线程共享进程地址空间但各有程序计数器、寄存器和栈。线程切换通常更轻，却也带来共享数据竞争。

模拟 E 个事件时间 O(E)、轨迹空间 O(E)。典型错误：把阻塞唤醒直接画到运行；认为进程能主动从 ready 变 running；混淆用户态/内核态与进程状态——运行进程可因系统调用进入内核态，但仍可能是 running。

迁移答案：若 P 运行中被更高优先级进程抢占，转换是 running→ready；它没有等待外设，不能进入 blocked。

下一课在多个 ready 进程之间真正做选择，并计算周转时间、等待时间和响应时间。