进程：

基本状态：

1.新建：创建进程对象即进入新建状态

               创建步骤：申请空白PCB——>分配资源——>初始化——>插入就绪队列

               引起创建事件：用户登录，作业调度，提供服务，应用请求

 2.就绪：线程已获得除CPU之外的所有需要的资源

 3.执行：已获得CPU，线程正在执行。

 4.阻塞：正在执行的线程由于发生某事件（I/O请求，申请缓冲区失败等）致暂时无法执行。

               引起进程阻塞事件：请求共享资源失败，等待某种操作完成，新数据尚未到达，等待新任务。

               阻塞过程：发生上述事件后，使用block原语将自己阻塞

               唤醒过程：当被阻塞进程所期待的事件发生时，就把被阻塞进程从从等待该事件的阻塞队列中移除，将其PCB中现行状态由阻塞改为就绪，再将该PCB插入就绪队列。

              block(阻塞原语)与wakeup(唤醒原语)必须成对出现

 5.终止：线程执行完或因异常退出。

             引起进程异常终止的事件：越界错，保护错，非法指令，特权指令，运行超时，等待超时，算术运算错，I/O故障

             终止过程：根据被终止进程的标识符，从PCB集合中检索出该进程的PCB，读出该进程状态，若处于执行状态，则立即终止程序执行，并置调度标志为真，若进程还有子孙进程，则子孙进程也应终止，将资源归还给父进程或系统，将该进程从PCB列表移除。

进程状态转换：

1.挂起操作：系统中出现引起挂起进程挂起的事件时，挂起原语suspend将指定进程挂起（包括阻塞进程），包括两种情况，对处于活动就绪的进程改为静止就绪，活动阻塞改为静止阻塞。

2.**操作：当系统发生**进程事件时，系统利用**原语active，将指定进程**。active先将进程从外存调入内存，检查该进程现行状态，若是静止就绪，则改为活动就绪，若是静止阻塞，则改为活动阻塞。

PCB作用:

1.独立运行基本单位标志

2.能实现间断性运行方式

3.提供进程管理所需要的信息

4.提供进程调度所需要的信息

5.实现进程同步与通信

PCB中包含的信息

1.进程标识符

2.内部标识符

3.进程调度信息

4.进程控制信息

进程同步：

意义：一方面，可以是系统中多道程序并发执行，有效提高资源利用率，还可以显著提高系统吞吐量，但另一方面，会使系统变得更加复杂。

基本概念：对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的诸进程之间能按照一定规则共享系统资源，并能很好的相互合作，从而使程序具有可再现性。

临界资源：只能采用互斥的形式访问的资源

临界区 ：每个进程访问临界资源的代码，若能保证进程互斥的访问临界区，则能实现互斥访问临界资源。

信号量机制 ：   

整型信号量：由Dijkstra把整型信号量定义为一个用于表示资源数目的整型量S，除初始化之外，仅能通过两个标准的原子操作（wait，signal）来访问。即P，V操作

wait(S){            //P操作
    while(S<=0);
    S--;
}                    //只要S<=0，就不断测试
signal(S){            //V操作
    S++;
}

wait（P），signal（V）是两个原子操作，在执行时不可中断；

记录型信号量：采用让权等待策略，需要一个代表资源数目的整型变量value，还有一个进程链表指针list，数据结构如下：

typedef struct{
    int value;
    struct process_control_block *list;
}semaphore;        //结构体

wait(semaphore *S){
    S->value--;
    if(S->value<=0)
        wakeup(S->list);
}
signal(semaphore *S){
    S->value++;
    if(S->value<=0)
        wakeup(S->list);
}

信号量实现进程互斥：

设mutex为互斥信号量，初值1；

当mutex=1时，表示两个进程都没有进入互斥临界区

当mutex=0时，表示有一个进程进入临界区运行，而另一个需要等待，挂在阻塞队列

当mutex=-1时，表示一个进程正在临界区运行，另一个因等待而阻塞在信号量队列，需要被在临界区的进程退出时唤醒

代码如下：

semaphore mutex=1;
    Pa(){
    while(1){
        wait(mutex);
        临界区代码;
        signal(mutex);
        剩余区代码;
    }
    }

wait,signal必须成对出现，缺少wait，将导致系统混乱，不能保证对临界资源互斥的访问，缺少signal，将会导致临界资源永远不被释放，从而使因等待该资源而阻塞的进程不能被唤醒。

经典同步问题：

生产消费者：生产消费者之间有n个缓冲区，mutex信号量保证互斥访问，empty，null表示空缓冲区和满缓冲区数量。只要缓冲池未满，生产者即可把消息放入缓冲区，只要缓冲池未空，消费者即可从缓冲区取走一个消息。

代码描述：

int in=0,out=0;
item buffer[n];
semaphore mutex=1,empty=n;full=0;
void proceducer(){
    //生产者
    do{
        producer an item nextp;//生产一个
        wait(empty);//空缓冲区减一
        wait(mutex);//进入互斥
        buffer[in]=nextp;
        in :=(in+1)%n;//移向下一个缓冲区
        signal(mutex);//退出互斥
        signal(full);//满缓冲区减一
    }
    while(TRUE);
}
void consumer(){
    //消费者
    do{
        wait(full);
        wait(mutex);
        nextc=buffer[out];
        out=(out+1)%n;
        signal(mutex);
        signal(empty);
        consumer the item in nextc;//取出消息
    }
}
void main(){
    cobegin
        proceducer();
        consumer();
    coend
}

读者写者问题：

semaphore rmutex=1,wmutex=1;
int readcount=0;
void reader(){
    do{
        wait(rmutex);
        //判断是否的第一个进入，若是，对写加锁
        if(readcount==0) wait(wmutex);
        readcount++;
        signal(rmutex);

        //此处执行读操作//
        
        wait(rmutex);
        readcount--;
        if(readcount==0) signal(wmutex);
        signal(rmutex);
    }
    while(TRUE);
}

void writer(){
    //写
    do{
        wait(wmutex);
        //此处执行写操作//
        signal(wmutex);
    }
    while(TRUE);
}

int main(){
    cobegin
        reader();
        writer();
    coend
}

进程通信类型：

共享存储器系统：进程共享某些数据结构或者某存储区，生产者消费者

管道（pipe）通信系统：进程之间共享一个文件（pipe文件），读者写者

消息传递系统：发送进程利用系统提供的发送原语，直接把消息发送给目的进程

客户机服务器系统：套接字（一个套接字就是一个通信标识类型数据结构，包含通信目的地址，通信用端口号，通信网络协议，进程所在网络地址，以及针对客户或服务器提供的不同系统调用【或者API函数等】） ；远程过程调用或者远程方法调用（远程过程调用一个通信协议，用于网络连接的系统）