操作系统进程管理常见问题（进程和线程的概念、临界区和临界资源的概念）

1.什么是进程

i：进程是程序的一次执行。
ii：进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
iii：进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

2.现代操作系统中的进程为何有多种状态？请列举几种常见的进程状态。

进程有三种基本状态（不同系统设置的进程状态数目不同）
就绪状态：一个进程已经具备执行条件，但由于无CPU暂时不能执行的状态
运行状态：进程占有CPU，并在CPU上执行
阻塞状态：指进程因等待某种事件的发生而暂时不能执行的状态
其他状态
新建状态：OS（操作系统）已完成为创建一进程所必要的工作
终止状态：程序终止后移入该状态

3.请画图描述进程基本状态的转换。

4.系统是如何管理进程的？

系统管理进程一般由原语来实现。

5.我们要运行一个程序时，操作系统是如何为我们创建一个进程的？

i：申请空白PCB，赋予一个进程标识符
ii：为新进程分配资源 如内存
iii：初始化进程控制块
iv：为新进程插入就绪队列

6.现代操作系统为何需要同步机制？有哪些常见的进程同步机制？设计同步机制时需要遵循哪些准则？

现代操作系统往往需要多个进程中发生的事件存在某种时序关系，需要互相合作，共同完成一项任务。
锁机制、信号量机制、管程机制
同步机制的准则
空闲让进：当无进程在互斥区时，任何有权使用互斥区的进程可进入
忙则等待：不允许两个以上的进程同时进入互斥区
有限等待：任何进入互斥区的要求应在有限的时间内得到满足
让券等待：处于阻塞状态的进程应放弃占用CPU，以使其他进程有机会得到CPU的使用权

7.请解释临界资源和临界区的概念。

i：临界资源
  临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源。各进程采取互斥的方式，实现共享的资源称作临界资源。
  属于临界资源的硬件有，打印机，磁带机等；软件有消息队列，变量，数组，缓冲区等。
  诸进程间采取互斥方式，实现对这种资源的共享。
ii：临界区：
  每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（criticalsection）。
  每次只允许一个进程进入临界区，进入后，不允许其他进程进入。
  不论是硬件临界资源还是软件临界资源，多个进程必须互斥的对它进行访问。
  多个进程涉及到同一个临界资源的的临界区称为相关临界区。
  使用临界区时，一般不允许其运行时间过长，只要运行在临界区的线程还没有离开，
  其他所有进入此临界区的线程都会被挂起而进入等待状态，并在一定程度上影响程序的运行性能。

8.请讨论信号量不同取值的物理含义。

信号量的物理意义如下：
i： 若信号量s为正值，则该值等于在封锁进程之前对信号量s可施行的P操作数，
亦即等于s所代表的实际使用的物理资源个数。
ii： 若信号量s为负值，则其绝对值等于登记排列在该信号量s队列之中等待进程的个数，
亦即恰好等于对信号量s实施P操作而被封锁起来并进入信号量s队列的进程数。
iii： 通常P操作意味着请求一个资源，V操作意味着释放一个资源。
在一定条件下，P操作代表挂起进程操作，而V操作代表唤醒被挂起进程的操作。

9.有哪些进程通信机制？

i：共享存储器系统
ii：消息传递系统
iii：管道通信系统
iv：客户机-服务器系统

10.你是如何理解线程的？请给出两种不同的线程实现方法。

进程作为资源的拥有者，实施调度和分配的基本单位就是线程。
线程的实现可分为：用户级线程，核心级线程，混合型线程