计算机专业面试必备基础知识：操作系统原理与实现

一、操作系统简介

操作系统（Operating System，简称OS）是管理计算机硬件与软件资源的系统软件，它是计算机系统的核心与基石。操作系统负责管理计算机的内存、CPU、输入/输出设备等资源，为用户提供良运行环境。了解操作系统原理与实现对于计算机专业的毕业生来说至关重要。

二、操作系统的五大功能

操作系统的五大功能如下：

1. 处理机管理：负责CPU的管理与调度，确保程序的高效执行。

2. 存储管理：管理计算机的存储资源，包括内存、硬盘等。

3. 设备管理：负责管理计算机的各种设备，如硬盘、鼠标、键盘等。

4. 文件管理：管理计算机中的文件系统，包括文件的创建、删除、读写等操作。

5. 作业管理：管理计算机中的任务，包括任务的创建、调度、执行等。

三、操作系统原理与实现的关键概念

1. 进程：进程是操作系统能够进行运算处理的程序的一个运行实例，是系统进行资源分配和调度的基本单位。

2. 线程：线程是进程中的一个实体，被系立调度和分派的基本单位，是程序执行的最小单位。

3. 虚拟内存：虚拟内存是操作系统中的一种内存管理技术，它将物理内存和硬盘空间合并起来，形成一个大型的内存空间。

4. 中断：中断是操作系统中处理异步事件的一种机制，它可以使程序暂停当前执行的操作，转而执行中断服务程序。

5. 内存分配：内存分配是指操作系统根据程序的需求，从可用内存中为程序分配内存空间的过程。

四、操作系统的主要类型

1. 单用户操作系统：仅允许一个用户使用，如早期的DOS系统。

2. 多用户操作系统：允许多个用户使用，如Unix、Linux等。

3. 实时操作系统：对任务响应时间有严格要求的操作系统，如飞航控制系统等。

4. 嵌入式操作系统：运行在嵌入式系统中的操作系统，如智能手机、智能家居等。

五、操作系统常见实现技术

1. 进程调度：进程调度是指操作系统根据一定的调度算法，将CPU时间分配给各个进程的过程。

2. 内存分配策略：内存分配策略是指操作系统为进程分配内存空间的方法，如分页、分段等。

3. 文件系统设计：文件系统设计是指如何设计一个高效、安全、可靠的文件存储系统。

4. 设备驱动程序：设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间的接口，负责与硬件设备进行交互。

六、操作系统面试常见及解答

1. ：请简要介绍一下操作系统的功能。

答案：操作系统的五大功能包括处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。

2. ：什么是进程，它有什么特点？

答案：进程是操作系统能够进行运算处理的程序的一个运行实例，具有并发性、动态性、独立性、异步性等特点。

3. ：什么是线程，它与进程有什么区别？

答案：线程是进程中的一个实体，被系立调度和分派的基本单位，是程序执行的最小单位。线程与进程的主要区别在于系统资源占用、调度等方面。

4. ：请解释一下虚拟内存的工作原理。

答案：虚拟内存是操作系统中的一种内存管理技术，它将物理内存和硬盘空间合并起来，形成一个大型的内存空间。当内存不足时，操作系统会自动将部分数据移到硬盘上的交换分区，从而实现虚拟内存。

通过以上相信你对操作系统原理与实现有了更深入的了解。在面试过程中，掌握这些基础知识，将有助于你更好地展示自己的专业能力。