1. 进程有那几种状态，状态转换图，及导致转换的事件
如上图所示，进程包括三种状态：就绪态、运行态和阻塞态。详细说明如下：
注意：创建和退出不是进程的状态。阻塞和就绪的区别：阻塞是等待除CPU以外的资源，而就绪等待的是CPU资源。
- 就绪——执行：对就绪状态的进程，当进程调度程序按一种选定的策略从中选中一个就绪进程，为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态；
- 执行——阻塞：正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执行状态变为阻塞状态，如进程提出输入/输出请求而变成等待外部设备传输信息的状态，进程申请资源（主存空间或外部设备）得不到满足时变成等待资源状态，进程运行中出现了故障（程序出错或主存储器读写错等）变成等待干预状态等等；
- 阻塞——就绪：处于阻塞状态的进程，在其等待的事件已经发生，如输入/输出完成，资源得到满足或错误处理完毕时，处于等待状态的进程并不马上转入执行状态，而是先转入就绪状态，然后再由系统进程调度程序在适当的时候将该进程转为执行状态；
- 执行——就绪：正在执行的进程，因时间片用完而被暂停执行，或在采用抢先式优先级调度算法的系统中,当有更高优先级的进程要运行而被迫让出处理机时，该进程便由执行状态转变为就绪状态。
2. 进程和线程的区别
进程可以认为是程序执行时的一个实例。进程是系统进行资源分配的独立实体， 且每个进程拥有独立的地址空间。一个进程无法直接访问另一个进程的变量和数据结构， 如果希望让一个进程访问另一个进程的资源，需要使用进程间通信，比如：管道，文件， 套接字等。
一个进程可以拥有多个线程，每个线程使用其所属进程的栈空间。 线程与进程的一个主要区别是，同一进程内的多个线程会共享部分状态， 多个线程可以读写同一块内存(一个进程无法直接访问另一进程的内存)。同时， 每个线程还拥有自己的寄存器和栈，其它线程可以读写这些栈内存。
线程是进程的一个特定执行路径。当一个线程修改了进程中的资源， 它的兄弟线程可以立即看到这种变化。
以下是分点小结：
- 进程是系统进行资源分配的基本单位，有独立的内存地址空间； 线程是CPU调度的基本单位，没有单独地址空间，有独立的栈，局部变量，寄存器， 程序计数器等。
- 创建进程的开销大，包括创建虚拟地址空间等需要大量系统资源； 创建线程开销小，基本上只有一个内核对象和一个堆栈。
- 一个进程无法直接访问另一个进程的资源；同一进程内的多个线程共享进程的资源。
- 进程切换开销大，线程切换开销小；进程间通信开销大，线程间通信开销小。
- 线程属于进程，不能独立执行。每个进程至少要有一个线程，成为主线程
3. 线程独享那些资源，共享那些资源？
线程独享：
- 线程ID
- 上下文：包括程序计数器，栈指针，寄存器信息
- 栈空间
- errno错误码
- 信号屏蔽字
- 调度优先级
线程共享：
- uid(用户ID),gid(组ID)
- 文件描述符
- 堆空间
- 当前工作目录
- 信号处理方式
4. 进程控制块（task_struct)包含内容？
task_struct是Linux内核的⼀一种数据结构，它会被装载到RAM里并且包含着进程的信息。
每个进程都把它的信息放在 task_struct 这个数据结构里，task_struct 包含了这些内容：
标示符 （pid)： 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
状态 ：任务状态，退出代码，退出信号等。
优先级 ：相对于其他进程的优先级。
程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址。
内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
上下文数据：进程执行时处理器的寄存器中的数据。
I／O状态信息：包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
进程的几种通信方式
管道( pipe )：
管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
有名管道 (named pipe) ：
有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
信号量( semophore ) ：
信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
消息队列( message queue ) ：
消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
信号 ( sinal ) ：
信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
共享内存( shared memory ) ：
共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
套接字( socket ) ：
套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。
线程同步的几种方式及生产者消费者模型
线程同步的方式主要有以下四种:临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、信号量（Semaphore）、事件（Event）的区别。
他们的主要区别和特点如下：
- 临界区：通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问，如果有多个线程试图访问公共资源，那么在有一个线程进入后，其他试图访问公共资源的线程将被挂起，并一直等到进入临界区的线程离开，临界区在被释放后，其他线程才可以抢占。
- 互斥量：采用互斥对象机制。 只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限，因为互斥对象只有一个，所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享，还能实现不同应用程序的公共资源安全共享
- 信号量：它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目
- 事 件： 通过通知操作的方式来保持线程的同步，还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作
生产者消费者模型及源代码见收藏。
