4.2.2 线程的状态及其切换

Hello China的线程可以处于以下几种状态。

（1）Ready：所有线程运行的条件就绪，线程进入Ready队列，如果Ready队列中没有比该线程优先级更高的线程，那么下一次调度程序运行时（时钟中断或系统调用），该线程将会被选择投入运行。

（2）Suspended：线程被挂起，这是线程执行SuspendKernelThread的结果，或者该线程创建时就指定初始状态为Suspended，处于这种状态的线程，只有另外的线程调用ResumeThread时才能把该线程的状态改变为Ready。

（3）Running：线程获取了CPU资源正在运行。在单CPU环境下，任何时刻只有一个线程的状态是Running，但在多CPU环境下，假设有N个CPU，那么任何时刻，最多的时候，可能有N个线程的状态是Running。

（4）Sleeping：线程处于睡眠状态，一般情况下，处于运行状态（Running）的线程调用Sleep函数，则该线程进入睡眠队列，当定时器（由Sleep函数指定）到时后，处于该状态的线程被系统从Sleeping队列中删除，并插入Ready队列，相应地，其状态修改为Ready。

（5）Blocked：线程不具备运行的条件，比如，线程正在等待某个共享资源，那么该线程就会进入该共享资源的队列中，其状态也会被修改为Blocked。当共享资源被其他资源释放的时候，会重新修改当前等待该共享资源的线程（Blocked线程），把其状态修改为Ready，并放入Ready队列。

（6）Terminal：线程运行结束，但用于对该线程进行控制的线程对象（Kernel Thread Object）还没有被删除，处于这种状态的线程对象被放入Terminal队列，直到另外的线程明确地调用DestroyKernelThread删除该线程对象为止。

其中，每种状态的线程对象被组织在一个队列中（在单CPU环境中，状态是Running的线程不进入任何队列，在多CPU环境中，状态是Running的线程，进入lpRunningQueue队列），每个队列都是一个优先队列对象，因此，位于其中的线程对象可以按照优先级进行排序，对于状态是Blocked的线程，被组织在共享资源（或同步对象）的本地等待队列中，调度程序只选择Ready队列中的线程投入运行，整个系统的线程对象队列模型参考图4-1。

图4-1 Hello China的线程队列

从图4-1中可以看出，系统总共维护4个队列（lpSleepingQueue，lpSuspendedQueue，lpReadyQueue和lpTerminalQueue），调度程序（Scheduler）只从lpReadyQueue中选择线程投入运行。对于共享对象（SharedObject），在Hello China的实现中，被组织成了一条链表（ObjectManager维护），每个共享对象维持一个等待队列（Waiting Queue），凡是进入这些队列的线程对象，其状态必然是Blocked。

图4-2给出了线程各个状态之间的转换图示。其中，箭头表示转换方向，单向的箭头代表状态转换是单向的，比如Running到Suspended的单向箭头，代表一个处于Running状态的线程，可以切换到Suspended状态，反之则不行。

图4-2 核心线程的状态及其之间的转换

从图4-2可以看出，Running状态只能从Ready状态转换过来，Blocked状态和Suspended状态也只能从Running状态转换过来。

表4-3列出了各状态线程之间的切换条件。

表4-3 线程转换发生的条件

表4-3中，横的一栏为初始状态，对应的表格为转换原因，竖的一栏为目标状态。