二、在作業系統中,當一個行程(Process)執行時,它會改變狀態(State) , 常見的狀態有 5 種:新建(new) 、就緒(ready) 、執行(running) 、等待 (waiting)、結束(terminated) 。請繪製行程狀態轉換圖(State Transition Diagram)表示這些狀態以及改變狀態的事件,並說明這些狀態與改變狀 態的事件。 (20 分)

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   ┌──────────────┐
│    新建      │
└───────┬──────┘

│ 創建成功

┌──────────────┐
│    就緒      │
└───────┬──────┘

行程調度完成 │ 等待CPU時間片

┌──────────────┐
│    執行      │
└───────┬──────┘

遇到I/O請求 │ 執行完畢

┌──────────────┐
│    等待      │
└───────┬──────┘

I/O完成   │ 其他事件

┌──────────────┐
│    就緒      │
└───────┬──────┘

資源可用   │

┌──────────────┐
│    執行      │
└───────┬──────┘

遇到I/O請求 │ 執行完畢

┌──────────────┐
│    等待      │
└───────┬──────┘

I/O完成   │ 其他事件

┌──────────────┐
│    結束      │
└──────────────┘

這些狀態與改變狀態的事件的說明如下:
  1. 新建(New):行程剛被創建,但尚未執行。
  2. 就緒(Ready):行程已經準備好執行,等待分配CPU時間片。
  3. 執行(Running):行程正在執行,占用CPU。
  4. 等待(Waiting):行程暫停執行,等待某些事件的發生,例如等待I/O輸入完成。
  5. 結束(Terminated):行程已經執行完成,結束運行。
改變狀態的事件包括:
  • 創建成功:當行程被創建成功後,從新建狀態轉移到就緒狀態。
  • 行程調度完成:當作業系統選擇該行程並分配CPU時間片後,從就緒狀態轉移到執行狀態。
  • 遇到I/O請求:當行程需要等待I/O操作完成時,從執行狀態轉移到等待狀態。
  • 執行完畢:當行程執行完畢,從執行狀態轉移到結束狀態。
  • I/O完成:當行程等待的I/O操作完成後,從等待狀態轉移到就緒狀態。
  • 其他事件:除了上述事件外,還可能有其他事件導致狀態的轉換,例如資源可用、中斷事件等。
行程狀態轉換圖顯示了行程在不同狀態之間的轉換,並且反映了行程在作業系統中的執行過程。透過合理的狀態轉換,作業系統可以有效地管理和調度多個行程,實現高效的資源利用和作業系統性能。
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