引言

以前对于这个概念始终比较模糊，遂在解决后记录博客，希望帮助到有同样问题的朋友。

挂起状态是什么？

我们一般认为进程有五个状态，即新建态，就绪态，阻塞态，运行态，终止态。

而在这些状态之外还存在着一个状态，我们称之为挂起状态，它既可以是我们客户主动使得进程挂起，也可以是操作系统因为某些原因使得进程挂起。总而言之引入挂起状态的原因有以下几种：

1. 用户的请求：可能是在程序运行期间发现了可疑的问题，需要暂停进程。
2. 父进程的请求：考察，协调，或修改子进程。
3. 操作系统的需要：对运行中资源的使用情况进行检查和记账。
4. 负载调节的需要：有一些实时的任务非常重要，需要得到充足的内存空间，这个时候我们需要把非实时的任务进行挂起，优先使得实时任务执行。
5. 定时任务：一个进程可能会周期性的执行某个任务，那么在一次执行完毕后挂起而不是阻塞，这样可以节省内存。
6. 安全：系统有时可能会出现故障或者某些功能受到破坏，这是就需要将系统中正在进行的进程进行挂起，当系统故障消除以后，对进程的状态进行恢复。

既然我们知道了挂起状态引入的原因，那么我们再来看看带有挂起状态的进程状态转移过程：

相比于一般的五个状态的进程状态转移图，我们引入了两种挂起状态的类型，即就绪挂起状态和阻塞挂起状态。它们的区别就是就绪挂起状态其实还是在内存中的，而后者是在外存中的。接下来我们说一说新加入的几个状态转化的步骤：

1. 运行状态->就绪挂起状态：这里发生在客户在程序正在运行是直接挂起程序。注意这里的箭头是单向的，所以在就绪挂起状态结束以后实际上是执行激活步骤，进入就绪状态，等待处理机调度。
2. 阻塞状态->阻塞挂起状态：当内存空间比较紧缺的时候，如果有存在在内存中的，而且是处于阻塞状态的进程，那么就让他更需要内存的程序占用内存，自己进入阻塞挂起状态，PCB等数据存入外存。因为现在这个进程也不能进入就绪状态，这个程序在内存中是没有什么作用的。
3. 阻塞挂起状态->就绪挂起状态：当阻塞状态等待的IO事件或其他事件到来的时候状态发生改变。
4. 就绪挂起状态->就绪状态：如果内存中没有就绪态进程，操作系统需要调入一个进程继续执行。此外，当处于就绪/挂起状态的进程比处于就绪态的任何进程的优先级都要高时，也可以进行这种转换。这种情况的产生是由于操作系统设计者规定，调入高优先级的进程比减少交换量更重要。
5. 就绪状态->就绪挂起状态：通常，操作系统更倾向于挂起阻塞态进程而不是就绪态进程，因为就绪态进程可以立即执行，而阻塞态进程占用了内存空间但不能执行。但如果释放内存以得到足够空间的唯一方法是挂起一个就绪态进程，那么这种转换也是必需的。并且，如果操作系统确信高优先级的阻塞态进程很快就会就绪，那么它可能选择挂起一个低优先级的就绪态进程，而不是一个高优先级的阻塞态进程。

挂起状态和阻塞状态有什么区别?

这里大多来自其他博主的文章，有以下几个方面的区别：

1. 是否释放CPU：阻塞（pend）就是任务释放CPU，其他任务可以运行，一般在等待某种资源或信号量的时候出现。挂起（suspend）不释放CPU，如果任务优先级高就永远轮不到其他任务运行。一般挂起用于程序调试中的条件中断，当出现某个条件的情况下挂起，然后进行单步调试。
2. 是否主动：显然阻塞是一种被动行为，其发生在磁盘，网络IO，wait，lock等要等待某种事件的发生的操作之后。因为拿不到IO资源，所以阻塞时会放弃 CPU的占用。而挂起是主动的，因为挂起后还要受到CPU的监督（等待着激活），所以挂起不释放CPU，比如sleep函数，站着CPU不使用。
3. 与调度器是否相关：任务调度是操作系统来实现的，任务调度时，直接忽略挂起状态的任务，但是会顾及处于pend下的任务，当pend下的任务等待的资源就绪后，就可以转为ready了。ready只需要等待CPU时间，当然，任务调度也占用开销，但是不大，可以忽略。可以这样理解，只要是挂起状态，操作系统就不在管理这个任务了。

上面我们提到了sleep函数和wait函数，我们把它们单独拎出来看看：

sleep（）和wait（）函数的区别：

1. 两者比较的共同之处是：两个方法都是使程序等待多少毫秒。
2. 最主要区别是：sleep（）方法没有释放锁。而wait（）方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
3. sleep（）指线程被调用时，占着CPU不工作，形象的说明为“占着CPU”睡觉。

sleep(2000)表示：占用CPU，程序休眠2秒。
wait(2000)表示：不占用CPU，程序等待2秒。

如何主动挂起程序

ctrl+z：挂起，程序放到后台，程序没有结束。
jobs：查看被挂起的程序工作号

恢复进程执行时，有两种选择：fg命令将挂起的作业放回到前台执行；用bg命令将挂起的作业放到后台执行
格式：fg 工作号；bg 工作号

总结

挂起状态一般不被放在进程的常用状态之一，常见的，”五大“状态里就没有挂起状态，但其实际上还是非常重要的，值得我们每一个人好好学习。

参考：

• 博文《进程的挂起状态详细分析》
• 博文《操作系统——CPU和内存、挂起和阻塞》
• 博文《进程的阻塞和挂起的区别》
• 博文《挂起和阻塞区别以及sleep和wait的区别》
• 博文《Linux 进程的挂起和恢复》
• 课程《北京交通大学–操作系统》

通常我们所认为的进程有五大状态，新建态，就绪态，阻塞态，运行态，退出态。

  下面是示意图：
                                                   

  事实上还存在被挂起的进程。

  交换的需要 前面图中三个基本状态（就绪态、运行态和阻塞态）提供了一种为进程行为建立模型的系统方法，并指导操作系统的实现。

  但是，可以证明往模型中增加其他状态也是合理的。下面考虑一个没有使用虚拟内存的系统，每次执行中的进程必须完全载入内存。因此，所有队列中的所有进程必须驻留在内存中。

  内存保存多个进程，当一个进程正在等待是，处理器可以转移到另一个进程，但是CPU比I/O要快的多，以至于内存中所有进程都在等待I/O的情况很常见。因此，即使是多道程序设计，大多数时候处理器仍然可能处于空闲状态。

  一种解决办法是扩充内存适应更多的进程。有以下缺点：1.内存的价格 2.程序对内存空间需求的增长速度比内存价格下降的速度快。因此，更大的内存往往导致更大的进程，而不是更多的进程。

  另一种解决方案是交换。包括把内存中某个进程的一部分或全部移到磁盘中。当内存中没有处于就绪状态的进程时，操作系统就把被阻塞的进程患处到磁盘中的”挂起队列“（suspend queue），即暂时保存从内存中”驱逐“出来的被挂器的进程队列。操作系统再次之后取出挂起队列中的另一个进程，或者接受一个新进程的请求，将其纳入内存运行。

  “交换”（swapping）是一个I/O操作，因而可能使问题更恶化。但是由于磁盘I/O一般是系统中最快的I/O（相对于磁带或者打印机I/O），所以交换通常会提高性能。

  现在有两种进程模型，一种是包含单挂起态的模型，一种是包含两个挂起态的模型。

  分别如图：
                                        

  包含两个挂起态的模型如图：
                                       

  与之前五个转换模型相比，比较重要的新转换如下：

阻塞->阻塞/挂起：如果没有就绪进程，则至少一个阻塞进程被换出，为另一个没有阻塞的进程让出空间。如果操作系统确定当前正在运行的进程，或者就绪进程为了维护基本的性能要求而需要更多的内存空间，那么，即使有可用的就绪态进程也可能出现这种转换。
阻塞挂起->就绪挂起：如果等待的事件发生了，则处于阻塞/挂起状态的进程可转换到就绪/挂起态。注意，这要求操作系统必须能够得到挂起进程的状态信息。
就绪/挂起->就绪：如果内存中没有就绪态进程，操作系统需要调入一个进程继续执行。此外，当处于就绪/挂起状态的进程比处于就绪态的任何进程的优先级都要高时，也可以进行这种转换。这种情况的产生是由于操作系统设计者规定，调入高优先级的进程比减少交换量更重要。
就绪->就绪/挂起：通常，操作系统更倾向于挂起阻塞态进程而不是就绪态进程，因为就绪态进程可以立即执行，而阻塞态进程占用了内存空间但不能执行。但如果释放内存以得到足够空间的唯一方法是挂起一个就绪态进程，那么这种转换也是必需的。并且，如果操作系统确信高优先级的阻塞态进程很快就会就绪，那么它可能选择挂起一个低优先级的就绪态进程，而不是一个高优先级的阻塞态进程。
  通俗的说，就是挂起不挂起，不光要考虑为进程让出空间，不光要考虑是否就绪，还要考虑进程的优先级。

  还需要考虑的几种其他转换有：
新建->就绪挂起及新建->就绪：当创建一个新进程时，该进程或者加入就绪队列，或者加入就绪/挂起队列。不论哪种情况，操作系统都必须建立一些表管理进程，并为进程分配地址空间。操作系统可能更倾向于在初期执行这些辅助工作，这使得它可以维护大量的未阻塞的进程。通过这一策略，内存中经常会没有足够的足够的空间分配给新进程。因此使用了（新建->就绪/挂起）转换。另一方面，我们可以证明创建进程时适时（just-in-time）原理，即尽可能推迟创建进程以减少操作系统的开销，并在系统被阻塞态进程阻塞时允许操作系统执行进程创建任务。
阻塞/挂起->阻塞：这种转化在设计中比较少见，如果一个进程没有准备好执行，并且不在内存中，调入它又有什么意义？但是考虑到下面的情况：一个进程终止，释放了一些内存空间，阻塞/挂起队列中有一个进程优先级比就绪/挂起队列中任何进程的优先级都要高，并且操作系统有理由相信阻塞进程的事件很快就会发射管，这时，把阻塞进程而不是就绪进程调入内存是合理的。
运行->就绪/挂起：通常当分配给一个运行进程的时间期满时，它将转换到就绪态。但是，如果由于位于阻塞/挂起队列中具有较高优先级的进程变得不再被阻塞，操作系统抢占这个进程，也可以直接把这个运行进程转换到就绪/挂起队列中，并释放一些内存空间。
各种状态/退出：在典型情况下，一个进程在运行时终止，或者是因为它已经完成，或者是因为出现了一些错误条件。但是，在某些操作系统中，一个进程可以被创建它的进程终止，或者当父进程终止时终止。如果允许这样，则进程在任何状态时都可以转换到退出态。
  挂起的其他用途：到目前为止，挂起进程的概念与不在内存中的进程概念是等价的。一个不再内存中的进程，不论是否在等待一个事件，都不能立即执行。

  总结一下挂起进程的概念：
  
  1.进程不能立即执行
  2.进程可能是或不是正在等待一个事件。如果是，阻塞条件不依赖于挂起条件，阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。
  3.为阻止进程执行，可以通过代理把这个进程置于挂起状态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。
  4.除非代理显示地命令系统进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。

  下面一张表展示挂起进程的原因：

原文链接：https://blog.csdn.net/freeelinux/article/details/53562592