操作系统进程管理：进程的创建与特性

"进程何时创建? - 操作系统进程管理2" 本文主要探讨了操作系统中的进程管理和并发程序的概念。进程是操作系统中基本的资源分配和调度单元，它们在多种情况下被创建，包括： 1. 提交批处理作业时：当用户提交一批作业给操作系统，系统会为每个作业创建一个单独的进程，以便于管理和调度这些任务。 2. 用户登录时：当用户成功登录到系统，操作系统通常会创建一个或多个进程来提供用户界面和服务，例如shell或者桌面环境。 3. 操作系统创建服务进程：操作系统自身可以主动创建进程，以提供特定的服务，比如打印服务，文件服务器等。 4. 由已存在的进程创建：进程可以通过 fork 或 spawn 等操作创建子进程，例如在多线程编程中，一个主线程可以创建多个工作线程。 5. 用户程序创建多个进程：一个应用程序可能设计为创建多个并发执行的进程，以实现并行计算或分布式任务处理。 并发程序是现代操作系统中的重要特性，它允许多个程序在短时间内交替执行，提高系统效率。并发环境有以下几个特征： 1. 结果的不可再现性：由于进程执行的相对速度和调度策略的影响，同一程序在不同时间执行可能产生不同的结果。 2. 执行的间断性：进程的执行不是连续的，可能因资源竞争或系统调度而被打断。 3. 资源共享：多个进程可以访问和使用相同的硬件资源，如CPU、内存和设备。 4. 独立性和制约性：进程有自己的执行速度和起始时间，但它们之间可能存在相互作用，直接或间接地影响彼此的执行。 5. 计算与程序的非一对一关系：并发环境下，一个计算过程可能跨越多个程序的执行。 引入并发的主要目的是提高资源利用率，使得CPU、I/O设备等可以同时处理多个任务，从而提升整个系统的效率。例如，在并发环境下，CPU、DEV1和DEV2的利用率都得到了显著提高。 进程的生命周期包括创建、执行、阻塞、唤醒和终止等阶段。进程创建后，会在系统中执行直到完成任务或接收到中止信号，如批处理作业发出的暂停命令。 总结起来，进程的创建是操作系统管理和优化资源分配的关键部分，它涉及到批处理、用户交互、系统服务和程序设计等多个方面。并发程序的执行模式则极大地提升了计算机系统的效率和灵活性。