3.2.4 被挂起的进程 交换的需要 前面描述的三个基本状态（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。许多实际的操作系统都是按照这样的三种状态进行具体构造的。但是，可以证明往模型中增加其他状态也是合理的。为了说明加入新状态的好处，考虑一个没有使用虚拟内存的系统，每个被执行的进程必须完全载入内存，因此，图3.8b 中，所有队列中的所有进程必须驻留在内存中。 所有这些设计机制的原因都是由于I/O 活动比计算速度慢很多，因此在单道程序系统中的处理器在大多数时候是空闲的。但是图3.8b 的方案并没有完全解决这个问题。在这种情况下，内存保存有多个进程，当一个进程正在等待时，处理器可以转移到另一个进程，但是处理器比I/O要快得多，以至于内存中所有的进程都在等待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。 一种解决方法是内存可以被扩充以适应更多的进程，但是这种方法有两个缺陷。首先是内存的价格问题，当内存大小增加到兆位及千兆位时，价格也会随之增加；再者，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换出到磁盘中的“挂起队列”（ suspendqueue） ，这是暂时保存从内存中被“驱逐”出的进程队列，或者说是被挂起的进程队列。操作系统在此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，因而也可能使问题更加恶化。但是由于磁盘I/O 一般是系统中最快的I/O（相对于磁带或打印机I/O），所以交换通常会提高性能。 为使用前面描述的交换，在我们的进程行为模型（见图3.9a） 中必须增加另一个状态：挂起态。当内存中的所有进程都处于阻塞态时，操作系统可以把其中的一个进程置于挂起态，并将它转移到磁盘，内存中释放的空间可被调入的另一个进程使用。 当操作系统已经执行了一个换出操作，它可以有两种将一个进程取到内存中的选择：可以接纳一个新近创建的进程，或调入一个以前被挂起的进程。显然，通常比较倾向于调入一个以前被挂起的进程，给它提供服务，而不是增加系统中的负载总数。 但是，这个推理也带来了一个难题，所有已经挂...
