[Python]模拟进程中的五种状态及其转换

首先我们需要先理解进程在操作系统中的各种状态。
这七种状态通常包括：

• 运行状态(Running): 进程正在CPU上执行。
• 就绪状态(Ready): 进程已准备好运行，等待CPU。
• 阻塞状态(Blocked): 进程正在等待某些事件（如I/O操作完成）。
• 新建状态(New): 进程正在被创建。
• 终止状态(Terminated): 进程已结束执行。
• 挂起就绪状态(Ready Suspended / Ready Blocked):
  进程在就绪状态，但被移到了外存。
• 挂起阻塞状态(Blocked Suspended / Blocked Blocked):
  进程在阻塞状态，但被移到了外存。

Attention：进程准备好资源 ≠ CPU空闲 在Python中，由于没有直接的系统调用来模拟所有这些状态（尤其是挂起状态），我们可以通过在代码中创建状态变量和对应逻辑来模拟进程的行为。以下是一段简化了的Python代码，模拟了除“挂起”状态之外的进程状态变换：

import time
import random
import threading


class Process(threading.Thread):
    def __init__(self, name):
        super(Process, self).__init__()
        self.name = name
        self.state = 'New'

    def run(self):
        self.state = 'Running'
        while True:
            # Simulate a process execution
            time.sleep(random.uniform(0.5, 1.5))
            event = random.choice(['IO', 'Complete'])
            print(event)
            if event == 'IO':
                self.state = 'Blocked'
                print('Blocked')
                # Simulate I/O operation
                time.sleep(random.uniform(1.0, 2.0))
                # I/O complete, moving back to Ready state
                self.state = 'Ready'
                print('Ready')
            elif event == 'Complete':
                self.state = 'Terminated'
                print('Terminated')
                break


if __name__ == "__main__":
    process_list = [Process(f'Process-{i}') for i in range(5)]
    for p in process_list:
        p.start()

    for p in process_list:
        p.join()

    print("All processes have been completed.")