经典定义：
1.进程是可以并发执行的计算部分
进程的五个特性
1.动态性：创建时产生，由调度而执行，得不到资源而暂停执行，有撤销而消亡
2.并发性：多个进程实体同存于主存中
（引入进程的目的，程序是不能并发执行的）
3.独立性：进程实体是一个能独立运行的基本单位，也是系统中获得资源和独立调度的基本单位
4.异步性：进程按各自独立的，不可预知的速度向前推进（导致程序执行的不可再现性）
5.结构特征：进程实体是由程序段、数据段、进程控制块三部分构成，又称进程映像/进程上下文（context）
进程的基本状态
有些还存在两个额外状态：新状态和终止状态
进程控制块PCB
1.概念：是操作系统用于记录和刻画进程状态及有关信息的 数据结构 ，也是操作系统控制和管理进程的主要依据。
原语：一组系统命令
要么全部执行，要么不执行，不存在中间状态
$$进程创建
\begin{cases}
& \text{系统生成时，会创建一些系统进程（用来分配系统资源和管理工作）}\
& \text{用户作业，由操作系统的作业调度程序为之创建相应的进程}
\end{cases}$$
1.既可撤销具有指定标识符的过程，又可撤销一个优先级中的所有进程
2.一个进程被撤销时，必须从系统队列中移出，释放并归还所有系统资源，同时也有审查是否有子孙进程，如果有子孙进程也有一起予以撤销
1.当一个进程出现等待事件时，该进程调用阻塞原语将自己阻塞
1.必要性：解决多个进程争夺少数CPU资源的问题
2.功能：
（1）记录系统中所有进程的执行情况
（2）选择占有CPU的进程
（3）CPU分配给进程，即进行进程上下文切换
（4）回收CPU
3.进程调度算法
先来先服务/FCFS
按照进程进入就绪队列的先后次序选择占用处理器的进程
优先数调度算法
为每个进程确定一个优先数，进程调度总是让具有最高优先数的进程先使用处理器（若优先数相同则采用FCFS）
时间片轮转调度算法
CPU处理时间分成固定大小的时间片，轮流来，如果时间片用完进程还未结束，也得重新排到就绪队列的末尾等待再次调度
时间片q的选择：
q=R/N(R是系统对响应时间的要求；N是进程数)
多级反馈队列调度算法/MLFQ
设置多个就绪队列
各个队列的优先权不同(第一个队列的优先权最高，逐个降低)
各个队列的时间片大小不同（优先权越高的队列时间片越小）
当前队列的某个进程在时间片内没有完成就进入下一个队列的末尾
当某个队列为空时才会调度下一个队列
处理机在第i队为谋进程服务时，如果有新进程进入优先权较高的队列（i之前），则处理机就去处理i之前的那个新进程了，正在运行的进程被放到i队伍的末尾（可怜哈哈哈哈）
4.调度算法的选择
（1）处理器利用率（尽量让CPU处于忙碌状态）
（2）吞吐量
（3）等待时间（尽可能减少）
（4）响应时间（尽可能减少）
1.进程互斥：若干个进程要使用一个共享资源，任何时刻只允许一个进程去使用，其他要使用的进程必须等待，直到那个进程使用完后释放资源
2.进程互斥的管理办法： PV操作 管程
1.进程同步：并发进程之间存在一种制约关系，一个进程的执行依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达时才被唤醒
3.时间上的同步问题
$$进程通信
\begin{cases}
低级& \text{PV操作}\
高级 \begin{cases} 共享存储器系统\ 消息传递系统 \管道通信系统 \end{cases}
\end{cases}$$
1.基于共享数据结构的通信方式
在这种通信方式中，要求诸进程公用某些数据结构，进程通过它们交换信息。这种通信方式是低效的，只适于传递少量数据。
2.基于共享存储区的通信方式
为了传输大量数据，在存储器中划出了一块共享存储区，诸进程可通过对共享存储区中的数据进行读或写来实现通信。这种通信方式属于高级通信。
消息传递系统中，进程间的数据交换以消息为单位
1.管道，是指用于连接一个读进程和一个写进程，以实现它们之间通信的共享文件，又称为pipe文件
2.为了协调双方的通信，管道通信机制必须提供以下三方面的协调能力：（1）互斥；（2）同步；（3）对方是否存在。
1.需要线程的目的：保持系统的并发性
2.为了减少额外开销，系统把进程的资源申请与调度执行分开，线程是调度的基本单位，进程是资源申请与拥有的基本单位
3.概念：线程（Thread）是进程中的一个实体，是可独立参与调度的基本单位
4.属性：
并发
一个线程可以创建另一个
动态性（生命周期）
TCB（进程是PCB）
同一进程内的线程共享同一地址空间
一个进程的线程对另外一个进程是不可见的
线程的通信是基于全局变量进行的
5.状态（与进程类似）
时间片轮转算法
优先权算法
1.进程作为资源的申请与拥有单位，线程作为调度的基本单位
2.线程在调度和切换上所花费的开销比进程小得多
3.进程是独立拥有资源的的一个基本单位，线程只拥有一点点运行中必要的资源
4.进程作为独立拥有资源的基本单位，线程是独立参与调度的基本单位
1.概念：死锁是多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进
2$$产生原因\begin{cases} 竞争资源\ 进程推进顺序非法（请求与释放资源顺序不当） \end{cases}$$
3.$$产生死锁必要条件 \begin{cases} 互斥条件（进程互斥使用资源） \ 占有且等待条件（得不到需要的资源就不释放占有的资源）\ 不剥夺条件（进程不能从另一进程抢夺资源）\ 循环等待条件（每个进程都在等待另一个进程所持有的资源） \end{cases}$$
4.对策：预防 避免 检测 解除
预防
（1）静态分配策略//破坏第二个必要条件
所谓静态分配是指一个进程必须在执行前就申请它所要的全部资源，并且直到它所要的资源都得到满足后才开始执行
（2）层次分配策略//破坏第四个必要条件
当一个进程获得了某一层的一个资源后，它想再申请该层中的另一个资源，必须先释放该层中的已占用资源。
避免
检测
操作系统中的每一时刻的系统状态都可以用进程—资源分配图来表示，进程—资源分配图是描述进程和资源间申请及分配关系的一种有向图，可用以检测系统是否处于死锁状态。