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71、操作系统中哪些操作会导致创建新进程？
在操作系统中，创建新进程的操作主要涉及用户请求、系统调用、和外部事件等场景。以下是常见的会导致创建新进程的操作：
1. 用户登录
- 场景：当用户成功登录操作系统时，操作系统通常会为用户创建一个新的进程来初始化用户环境，并分配资源。例如，在Linux系统中，登录成功后会创建一个Shell进程，以供用户执行命令。
- 原因：登录时需要一个新的环境来为用户提供服务，如执行命令或运行应用程序。
2. 启动新程序
- 场景：当用户或程序启动一个新应用程序时，操作系统通过创建新进程来执行该应用。例如，用户在Windows上启动一个文本编辑器时，操作系统会创建一个新进程来运行该应用程序。
- 系统调用：如Linux的
fork()和exec()，Windows的CreateProcess()，它们用于创建和启动新进程。 - 原因：每个程序都需要一个独立的进程来分配资源并进行管理。
3. 系统初始化
- 场景：当操作系统启动时，它会创建多个系统级进程（如守护进程或后台服务进程）。这些进程负责处理系统的后台任务，如管理文件系统、监控设备、处理网络请求等。
- 原因：操作系统需要多个进程来处理各种系统功能和后台任务。
4. 父进程创建子进程
- 场景：在多任务操作系统中，父进程可以通过系统调用创建子进程。例如，服务器进程可能会为每个客户端请求创建一个新的子进程来处理相应的任务。
- 系统调用：例如，Unix/Linux中的
fork()系统调用会创建一个与父进程几乎完全相同的子进程。 - 原因：子进程通常用于处理父进程的子任务或分支任务。
5. 执行批处理任务
- 场景：在批处理系统中，操作系统会根据作业调度的安排创建新进程来执行提交的作业。例如，操作系统可以创建新进程来运行某个脚本或执行批量计算任务。
- 原因：每个批处理任务都需要独立的进程来执行，从而避免彼此干扰并简化管理。
6. 外部事件（定时器或设备驱动程序的请求）
- 场景：某些外部事件（如定时器到期或外部设备发出请求）可能触发操作系统创建一个新进程。例如，在某些嵌入式系统或实时操作系统中，硬件设备可能请求操作系统启动特定进程来处理输入数据或响应事件。
- 原因：外部设备或定时器事件可能要求系统立即启动进程来处理突发任务。
7. 多线程环境中的线程创建
- 场景：尽管线程与进程不同，在线程化应用程序中，操作系统可能会将线程看作轻量级的进程。在某些操作系统中，创建新线程也会涉及到新进程的创建，或者类似的进程管理操作。
- 原因：线程允许进程内的并行处理，因此操作系统可能通过创建新线程来处理多个任务。
8. 操作系统命令或脚本的调用
- 场景：当用户或程序运行脚本文件时（如
bash脚本），操作系统会为每个脚本命令创建一个新进程，来依次执行脚本中的指令。 - 原因：脚本中的每个独立指令可能需要新的进程来执行，尤其是在需要与系统进行交互或执行不同命令时。
总结
操作系统创建新进程的常见场景包括：
- 用户登录：为用户会话创建新的进程。
- 启动程序：启动新应用程序时创建新进程。
- 系统初始化：操作系统启动时创建后台进程和系统进程。
- 父进程创建子进程：父进程通过系统调用创建子进程。
- 批处理任务执行：执行批处理任务时创建新进程。
- 外部事件：设备请求或定时器事件触发新进程的创建。
- 多线程环境：在多线程或并行任务中创建新进程或线程。
- 脚本执行：执行脚本或命令时创建新进程。
这些操作都反映了操作系统在管理多任务和资源分配时，如何通过创建新进程来实现不同功能和任务的执行。
72、操作系统中哪些操作不会导致创建新进程？
在操作系统中，并不是所有操作都会导致新进程的创建。许多操作涉及资源管理、状态改变、系统调用等，它们不会直接触发进程的创建。以下是一些不会导致创建新进程的常见操作：
1. 设备分配
- 解释：设备分配是指操作系统为某个现有进程分配外部设备（如磁盘、打印机、输入设备等），以便进程能够使用这些设备进行输入输出操作。设备分配仅涉及进程与硬件设备的交互，并不会涉及到新进程的创建。
- 原因：设备分配是在现有进程中进行资源管理操作，不需要新的进程来完成。
2. 进程的状态切换
- 解释：进程状态的切换（如从运行态切换到阻塞态、就绪态切换到运行态等）不会导致新进程的创建。这些状态切换仅涉及操作系统调度进程的顺序和方式。
- 原因：状态切换是进程调度的一部分，改变的只是进程的执行状态，而不涉及创建新的进程。
3. I/O操作
- 解释：当进程进行I/O操作时，操作系统将现有进程从运行态切换到阻塞态，等待I/O完成。虽然进程等待I/O操作的完成，但不会创建新的进程。
- 原因：I/O操作仅涉及现有进程的状态转换和资源管理，不需要创建新的进程来完成。
4. 内存分配
- 解释：进程在运行过程中可能需要更多的内存，操作系统会通过动态内存分配（如堆内存的扩展）来满足需求。内存分配是对现有进程资源的调整，不涉及新进程的创建。
- 原因：内存分配是对已有进程的资源扩展或管理，不需要新进程。
5. 信号处理
- 解释：当进程收到信号时，它可以执行相应的信号处理程序，处理如终止信号、闹钟信号等事件。信号处理不会创建新进程，只是在现有进程上下文中执行信号处理函数。
- 原因：信号处理是进程的一部分，只是触发了进程内部的信号处理机制，不涉及新进程的生成。
6. 上下文切换
- 解释：上下文切换是指操作系统将CPU从一个进程切换到另一个进程时，需要保存当前进程的状态，并加载下一个进程的状态。上下文切换只是不同进程之间的CPU切换，而不会创建新进程。
- 原因：上下文切换涉及调度器切换正在执行的进程，但这些进程已经存在，不会创建新的进程。
7. 文件操作
- 解释：进程可以进行文件的读写操作，如打开、关闭、读取、写入文件等。文件操作是进程对文件系统的请求，并不涉及新进程的创建。
- 原因：文件操作是现有进程进行的系统调用，涉及的是文件系统的管理，而不是新进程的创建。
8. 线程创建
- 解释：线程是进程中的轻量级执行单元。创建新线程会共享进程的地址空间，虽然会增加并行执行的能力，但线程属于同一进程的一部分，不会创建新的进程。
- 原因：线程创建是进程内部的操作，多个线程共享同一个进程的资源和地址空间，不会生成新的进程。
9. 修改优先级
- 解释：操作系统可以通过系统调用或命令修改现有进程的调度优先级。修改优先级不会创建新进程，而是调整现有进程的调度顺序。
- 原因：优先级调整是调度器管理的功能，改变的是进程的调度顺序，而不是创建新进程。
10. 进程通信
- 解释：进程之间可以通过进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）机制（如管道、消息队列、共享内存、信号等）进行数据交换。这些通信操作不会创建新进程，而是通过现有进程的资源进行交互。
- 原因：进程通信只是现有进程之间的交互行为，不涉及创建新进程。
11. 资源释放
- 解释：当进程释放资源（如关闭文件、释放内存等）时，操作系统回收这些资源。资源释放操作不会创建新进程，而是清理现有进程使用的资源。
- 原因：资源释放是现有进程生命周期的一部分，不会生成新进程。
12. 定时器操作
- 解释：进程可以通过定时器机制（如设置定时器、启动闹钟）来安排未来某个时间的操作。这些定时器机制只会在未来某个时间点触发操作，进程并不会因为定时器的设置而创建新的进程。
- 原因：定时器操作是对现有进程的调度，不涉及创建新进程。