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进程是一个程序在一个数据集合上的一次执行，是操作系统中可以并行工作的基本单位，也是核心调度及资源分配的最小单位。它由程序、数据、进程控制块（PCB）组成。进程与程序的重要区别之一是：进程是有状态的；而程序没有，程序是静态的。
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进程的基本特征有动态性、并发性、独立性、异步性、结构性。
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传统上，每个进程在任何时刻总是处于3种基本状态（即运行、就绪、阻塞）的某一种基本状态。在不少系统中，还增加了两种基本状态，即新建态、终止态。状态之间的转换如下图所示。
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在SMP系统中，操作系统还提供了线程机制。线程是比进程更小的能独立运行的基本单位，它是处理器分配的最小单位。
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进程是资源分配的基本单位，而线程与资源分配无关，它属于某一个进程，并与进程内的其他线程一起共享进程的资源。线程也有就绪、阻塞和运行3种基本状态。
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（1）进程间的同步。一个进程相对于另一个进程的运行速度是不确定的，也就是说，进程是在异步环境下运行的。每个进程都以各自独立的、不可预知的速度向前推进。但相互合作的进程需要在某些确定点上协调它们的工作，当一个进程到达了这些点后，除非另一进程已经完成了某些操作；否则就不得不停下来等待这些操作结束。
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（2）进程间的互斥。在多道程序系统中，各进程可以共享各类资源，但有些资源一次只能供一个进程使用，称为临界资源（Critical Resource， CR），如打印机、公共变量和表格等。同步是进程间的直接制约问题，互斥是进程间的间接制约问题。
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信号量是一种解决进程同步与互斥的工具。主要有整型信号量、记录型信号量、信号量集机制。最常用的信号量是整型变量。
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信号量可分为两类：一类是公用信号量，用于实现进程间的互斥，初值等于1或资源的数目；另一类是私用信号量，用于实现进程间的同步，初值等于0或某个正整数。信号量S的物理意义是：当S≥0时，表示某资源的可用数；当S<0时，其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。
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PV操作是实现进程同步与互斥的常用方法。PV操作是低级通信原语，在执行期间不可分割。其中，P操作表示申请一个资源，V操作表示释放一个资源。
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P操作定义：S:=S-1，若S≥0，则执行P操作的进程继续执行；否则，若S<0，则置该进程为阻塞状态（因为无可用资源），并将其插入阻塞队列。
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V操作定义：S:=S+1，若S>0，则执行V操作的进程继续执行；否则，若S≤0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，执行V操作的进程继续执行。
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利用PV操作实现进程互斥的方法为：令信号量mutex的初值为1，当进程进入临界区时执行P操作，退出临界区时执行V操作。
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利用PV操作实现进程同步的方法为：用一个信号量与消息联系起来。当信号量的值为"0"时表示希望的消息未产生，当信号量的值为非"0"时表示希望的消息已经存在。假定用信号量S表示某条消息，进程可以通过调用P操作测试消息是否到达，调用V操作通知消息已准备好。最典型的就是单缓冲区的生产者和消费者的同步问题。
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（1）先来先服务调度算法：按进程进入就绪队列的先后次序选择可以占用处理器的进程。
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（2）优先数调度算法：对每个进程确定一个优先数，进程调度总是让具有最高优先数的进程先使用处理器。如果进程具有相同的优先数，则对这些有相同优先数的进程再按先来先服务的次序分配处理器。
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（3）时间片轮转调度算法：把规定进程一次使用处理器的最长时间称为"时间片"。让就绪进程按就绪的先后次序排成队列，每次总是选择就绪队列中的第一个进程占用处理器，但规定只能使用一个"时间片"。如果一个时间片用完，进程工作尚未结束，则它也必须让出处理器给其他进程使用，自己被重新排到就绪队列的末尾，等待再次运行。时间片轮转调度算法经常用在分时操作系统中。
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（4）分级调度算法：由系统设置多个就绪队列，每个就绪队列中的进程按时间片轮转调度算法占用处理器。
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若系统中存在一组进程，它们中的每个进程都占用了某种资源，而又都在等待其中另一个进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，则说明系统出现了死锁。只要下面4个条件中有1个不具备，系统就不会出现死锁。
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（1）互斥条件：某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有。
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（2）不可抢占条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，资源申请者不能强行地从资源占有者手中夺取资源，而只能由该资源的占有者进程自行释放。
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（3）占有且申请条件：进程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源已被另外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源时，仍继续占用已占有的资源。（注：也称为保持与等待条件）
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（4）循环等待条件：存在一组进程等待序列{P1,P2，…，Pn}，其中P1等待P2所占有的某一资源，P2等待P3所占有的某一资源，……，而Pn等待P1所占有的某一资源，形成一个进程循环等待环。
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