1. 进程的有哪几种状态，状态转换图，及导致转换的事件。
运行状态：进程正在处理机上运行。在单处理机环境下，每一时刻最多只有一个进程处于运行状态。
就绪状态：进程已处于准备运行的状态，即进程获得了除处理机之外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行。
阻塞状态，又称等待状态：进程正在等待某一事件而暂停运行，如等待某资源为可用（不包括处理机）或等待输入/输出完成。即使处理机空闲，该进程也不能运行。
注意区别就绪状态和等待状态：就绪状态是指进程仅缺少处理机，只要获得处理机资源就立即执行；而等待状态是指进程需要其他资源（除了处理机）或等待某一事件。
就绪状态 -> 运行状态：处于就绪状态的进程被调度后，获得处理机资源（分派处理机时间片），于是进程由就绪状态转换为运行状态。
运行状态 -> 就绪状态：处于运行状态的进程在时间片用完后，不得不让出处理机，从而进程由运行状态转换为就绪状态。此外，在可剥夺的操作系统中，当有更高优先级的进程就 、 绪时，调度程度将正执行的进程转换为就绪状态，让更高优先级的进程执行。
运行状态 -> 阻塞状态：当进程请求某一资源（如外设）的使用和分配或等待某一事件的发生（如I/O操作的完成）时，它就从运行状态转换为阻塞状态。进程以系统调用的形式请求操作系统提供服务，这是一种特殊的、由运行用户态程序调用操作系统内核过程的形式。
阻塞状态 -> 就绪状态：当进程等待的事件到来时，如I/O操作结束或中断结束时，中断处理程序必须把相应进程的状态由阻塞状态转换为就绪状态。
2. 进程与线程的区别。
进程：进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位（具有动态、并发、独立、异步的特性，以及就绪、执行、阻塞3种状态）；引入进程是为了使多个程序可以并发的执行，以提高系统的资源利用率和吞吐量。
线程：是比进程更小的可独立运行的基本单位，可以看做是轻量级的进程（具有轻型实体，独立调度分派单位，可并发执行，共享进程资源等属性）；引入目的是为了减少程序在并发执行过程中的开销，使OS的并发效率更高。
两者的对比：
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调度方面：在引入线程的OS中，线程是独立的调度和分派单位，而进程作为资源的拥有单位(相当于把未引入线程的传统OS中的进程的两个属性分开了)。由于线程不拥有资源，因此可以显著的提高并发度以及减少切换开销。
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并发性：引入了线程的OS中，进程间可以并发，而且一个进程内部的多个线程之间也是可以并发的，这就使OS具有更好的并发性，有效的提高了系统资源利用率和吞吐量。
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拥有资源：无论OS是否支持线程，进程都是基本的资源拥有单位，线程只拥有很少的基本的资源，但是线程可以访问所隶属的进程的资源（进程的代码段，数据段和所拥有的系统资源如fd）
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系统开销：创建或者撤销进程的时候，系统要为之创建或回收PCB，系统资源等，切换时也需要保存和恢复CPU环境。而线程的切换只需要保存和恢复少量的寄存器，不涉及存储器管理方面的工作，所以开销较小。此外，统一进程中的多个线程由于共享地址空间，所以通信同步等都比较方便。
3. 进程通信的几种方式。
（1）共享存储器系统：
① 基于共享数据结构的通信方式。（此通信方式抵消，只适用于传递相对少量的数据）
② 基于共享存储区的通信方式：为了传送大量数据，在存储区中划出一块共享存储区，所有的进程可通过对共享存储区进行读或写数据实现通讯，可传输大量数据。
（2）消息传递系统：
① 直接通信方式——消息缓冲：采用进程的消息缓冲队列；消息发送者将消息直接放在接受者的消息缓冲队列。
② 间接通信方式：利用中间者——信箱、邮局来传递信件；发送进程将消息发送到信箱中，接受进程从信箱中提取出消息。
（3）管道通信：
所谓“管道”，是指链接两个进程的一个打开的共享文件，又名pipe文件；发送进程以字符流形式将大量的数据送入管道；接收进程则在需要时从管道中读取数据。
4. 进程同步
多进程虽然提高了系统资源利用率和吞吐量，但是由于进程的异步性可能造成系统的混乱。进程同步的任务就是对多个相关进程在执行顺序上进行协调，使并发执行的多个进程之间可以有效的共享资源和相互合作，保证程序执行的可再现性
同步机制需要遵循的原则：
- 空闲让进：当没有进程处于临界区的时候，应该许可其他进程进入临界区的申请
- 忙则等待：当前如果有进程处于临界区，如果有其他进程申请进入，则必须等待，保证对临界区的互斥访问
- 有限等待：对要求访问临界资源的进程，需要在有限时间内进入临界区，防止出现死等
- 让权等待：当进程无法进入临界区的时候，需要释放处理机，边陷入忙等
经典的进程同步问题：生产者-消费者问题；哲学家进餐问题；读者-写者问题
同步的解决方案：管程，信号量。
5. 线程同步几种方式。(一定要会写生产者、消费者问题，完全消化理解)
1、 临界区（CCriticalSection）
当多个线程访问一个独占性共享资源时，可以使用临界区对象。拥有临界区的线程可以访问被保护起来的资源或代码段，其他线程若想访问，则被挂起，直到拥有临界区的线程放弃临界区为止。具体应用方式：
1)、 定义临界区对象CcriticalSection g_CriticalSection;
2)、 在访问共享资源（代码或变量）之前，先获得临界区对象，g_CriticalSection.Lock（）；
3)、 访问共享资源后，则放弃临界区对象，g_CriticalSection.Unlock（）；
2、 事件（CEvent）
事件机制，则允许一个线程在处理完一个任务后，主动唤醒另外一个线程执行任务。比如在某些网络应用程序中，一个线程如A负责侦听通信端口，另外一个线程B负责更新用户数据，利用事件机制，则线程A可以通知线程B何时更新用户数据。每个Cevent对象可以有两种状态：有信号状态和无信号状态。Cevent类对象有两种类型：人工事件和自动事件。
自动事件对象，在被至少一个线程释放后自动返回到无信号状态；
人工事件对象，获得信号后，释放可利用线程，但直到调用成员函数ReSet()才将其设置为无信号状态。在创建Cevent对象时，默认创建的是自动事件。
1)、CEvent(BOOL bInitiallyOwn=FALSE, BOOL bManualReset=FALSE, LPCTSTR lpszName=NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute=NULL);
bInitiallyOwn:指定事件对象初始化状态，TRUE为有信号，FALSE为无信号；
bManualReset：指定要创建的事件是属于人工事件还是自动事件。TRUE为人工事件，FALSE为自动事件；
后两个参数一般设为NULL，在此不作过多说明。
2)、BOOL CEvent：：SetEvent();
将Cevent类对象的状态设置为有信号状态。如果事件是人工事件，则Cevent类对象保持为有信号状态，直到调用成员函数ResetEvent()将其重新设为无信号状态时为止。如果为自动事件，则在SetEvent（）后将事件设置为有信号状态，由系统自动重置为无信号状态。
3)、BOOL CEvent：：ResetEvent();
将事件的状态设置为无信号状态，并保持该状态直至SetEvent（）被调用为止。由于自动事件是由系统自动重置，故自动事件不需要调用该函数。
一般通过调用WaitForSingleObject（）函数来监视事件状态。
3、 互斥量（CMutex）
互斥对象和临界区对象非常相似，只是其允许在进程间使用，而临界区只限制与同一进程的各个线程之间使用，
但是更节省资源，更有效率。
4、 信号量（CSemphore）
当需要一个计数器来限制可以使用某共享资源的线程数目时，可以使用“信号量”对象。CSemaphore类对象保存了对当前访问某一个指定资源的线程的计数值，该计数值是当前还可以使用该资源的线程数目。如果这个计数达到了零，则所有对这个CSemaphore类对象所控制的资源的访问尝试都被放入到一个队列中等待，直到超时或计数值不为零为止。
CSemaphore(
LONG lInitialCount = 1,
LONG lMaxCount = 1,
LPCTSTR pstrName = NULL,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttributes = NULL
);
lInitialCount:信号量对象的初始计数值，即可访问线程数目的初始值；
lMaxCount：信号量对象计数值的最大值，该参数决定了同一时刻可访问由信号量保护的资源的线程最大数目；
后两个参数在同一进程中使用一般为NULL，不作过多讨论；
一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就减1，只要当前可用资源计数大于0，就可以发出信号量信号。如果为0，则放入一个队列中等待。线程在处理完共享资源后，应在离开的同时通过ReleaseSemaphore（）函数将当前可用资源数加1。