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一、什么是操作系统?它有什么作用?

操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统中负责管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件。它是计算机硬件与用户之间的接口,提供了计算机系统的基本功能和服务,包括:

1. 资源管理:操作系统负责管理计算机的硬件资源,如处理器、内存、存储器、输入/输出设备等。

2. 任务调度:操作系统负责安排和处理计算机中的多个任务,确保它们高效、合理地执行。

3. 文件系统管理:操作系统提供文件系统的支持,允许用户存储、检索和管理文件。

4. 用户接口:操作系统提供用户与计算机之间的交互界面,包括命令行界面(CLI)和图形用户界面(GUI)。

5. 安全保护:操作系统确保计算机系统的安全性,防止未授权的访问和数据泄露。

二、操作系统的分类有哪些?

操作系统的分类可以根据不同的标准进行划分,是几种常见的分类方法:

1. 按用户界面分类

命令行界面操作系统:如UNIX、Linux等。

图形用户界面操作系统:如Windows、macOS等。

2. 按硬件平台分类

单用户操作系统:如早期的MS-DOS。

多用户操作系统:如UNIX、Linux等。

3. 按用途分类

通用操作系统:如Windows、macOS、Linux等。

嵌入式操作系统:如RTOS(实时操作系统)。

网络操作系统:如Windows Server、Linux Server等。

三、请简要介绍进程和线程。

1. 进程(Process)

– 进程是操作系统中的基本执行单位,它包含了程序代码、数据、资源等。一个进程可以执行一个程序,它代表了程序的运行状态。

– 每个进程都有其独立的内存空间和系统资源,进程间相互隔离。

2. 线程(Thread)

– 线程是进程中的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含多个线程。

– 线程共享进程的资源,如内存空间、文件符等,但每个线程有自己的栈和寄存器。

四、什么是死锁?如何预防死锁?

1. 死锁(Deadlock)

– 死锁是指两个或多个进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法向前推进。

2. 预防死锁的方法

资源有序分配:系统按照某种预定的顺序分配资源,避免进程间形成环路等待。

资源静态分配:进程在运行前一次性申请所需的所有资源,避免了动态分配过程中可能出现的死锁。

检测与恢复:系统定期检查系统中是否存在死锁,一旦发现死锁,采取资源回收等措施使系统恢复正常。

五、什么是虚拟内存?它有什么作用?

1. 虚拟内存(Virtual Memory)

– 虚拟内存是一种将物理内存(RAM)与磁盘空间结合使用的技术,它允许操作系统在有限的物理内存资源下运行更多的程序。

2. 虚拟内存的作用

扩大内存空间:虚拟内存使得应用程序可以访问比物理内存更大的内存空间。

内存保护:每个进程的虚拟内存空间相互隔离,防止了进程间的数据干扰。

内存交换:操作系统可以将不常用的页面移到磁盘上,释放出物理内存空间供其他进程使用。

通过以上对操作系统基础知识的探讨,可以看出操作系统在计算机系统中的核心地位。掌握这些基础知识对于计算机专业的学生来说至关重要,它们是深入学习和实践的基础。在面试中,对这些的回答可以展现出者对计算机专业知识的掌握程度和逻辑思维能力。

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