进程的概念引入原因
「进程」是可并发执行的程序在某个数据集合上的一次计算活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。进程是一个既能用来共享程序，又能描述程序并发执行过程的系统基本单位。进程是一种支持程序执行的系统机制。
第一个原因是为了刻画程序的并发性。程序是并发执行的，即不是连续而是走走停停的。程序的并发执行引起资源共享和竞争问题，执行的程序不再处在封闭环境中。“程序”自身只是计算任务的指令和数据的描述，是静态概念，无法刻画程序的并发特性，系统需要寻找一个能描述程序动态执行过程的概念，这就是进程。
第二个原因是为了解决资源的共享性。程序具有两种属性，可再用和可再入。
- 「可再用」程序指在调用它的程序退出之前不允许其他程序调用的程序。这类程序被调用过程中可以有自身修改。
- 「可再入」程序指能够被多个程序同时调用的程序。纯代码，在执行过程中不被修改。
程序的可再入性使程序与程序的执行不再一一对应。程序概念不能描述这种共享。
进程的属性
动态性
进程是程序在数据集合上的一次执行过程，是动态概念，因此进程具有「动态性」。进程有一个生命过程：创建、运行、等待等，且进程具有动态数量和内容的地址空间
共享性
同一程序同时运行于不同数据集合时，构成不同的进程，此性质称为「共享性」。
独立性
进程是系统中资源分享和保护的基本单位，也是系统调度的独立单元（单线程资源），此属性称为「独立性」。每个进程的地址空间相互独立。
制约性
并发进程之间存在着制约性，在进行的关键点上需要等待或互通消息，这种性质称为「制约性」
并发性
各进程按各自独立的，不可预知的速度并发推进，这种性质称为「并发性」。并发和异步特性会导致程序执行的不可再现性。
进程状态和转换
三态转换
- 当进程调度程序选择一个新的进程运行，则此进程从「就绪态」转换为「运行态」。该转换可以由其他转换引起
- 当运行进程用完了时间片或因为一高优先级进程处于就绪状态，此时运行进程被中断，则进程从「运行态」转换为「就绪态」。该转换可以引起其他转换发生。
- 当一进程必须等待某事件发生，如 OS 尚未完成服务、对一资源的访问尚不能进行、初始化 I/O 且必须等待结果、等待某一进程提供输入时，此进程从「运行态」转换为「等待态」。该转换可以引起其他转换发生。进程进入等待态是，应主动放弃 CPU，让其他进程有机会得到 CPU，此过程称为「让权等待」。
- 当一进程所等待的事件发生时进程从「等待态」转换为「就绪态」。
当进程从运行态结束运行，此时需要让出处理器，这时要做一次进程切换、即保存老进程的上下文而装入被保护了的新进程的上下文，以便新进程运行。
如果一个状态变迁是由于另一个状态变迁引起的，则这两个变迁为「因果变迁」。显然，一个进程从运行状态变为就绪状态，一定会引起另一个进程从就绪状态变成运行状态。
进程挂起
为了让某些进程暂时不参与低级调度，释放它占有的资源，以平滑系统负荷的目的而需进入「挂起状态」。
挂起进程具有如下特性
- 该进程不能立即被执行
- 挂起进程可能会等待事件，但所等待事件是独立于挂起条件的。事件结束并不能导致进程具备执行状态
- 进程进入挂起状态是由于操作系统、父进程或进程本身阻止它的运行
- 结束进程挂起状态的命令只能通过操作系统或父进程发出
进程描述和组成
进程活动范围
用户空间中，处于进程上下文，用户进程在运行，使用用户栈；在内核空间中，处于进程上下文，内核代表某进程正在运行，使用核心栈。内核空间中，处于中断上下文，与任何进程无关。中断服务程序正在处于特定中断。
内核空间中，内核进程运行于内核态。