计算机专业面试常见基础操作系统原理

一、操作系统简介

操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统中最重要的软件之一，它是管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件，为用户提供高效、可靠、安全的运行环境。操作系统具有几个基本功能：

1. 进程管理：操作系统负责创建、调度、同步和终止进程，实现多任务处理。

2. 存储管理：操作系统负责内存分配、回收、保护，以及虚拟内存管理等。

3. 文件管理：操作系统负责文件的组织、存储、检索和保护等。

4. 设备管理：操作系统负责设备的分配、调度、控制和访问。

5. 用户界面：操作系统提供用户与计算机之间的交互界面，包括命令行界面和图形用户界面。

二、进程管理

进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。一个进程可以包含多个线程，线程是进程中的实际运作单位。是进程管理的一些基本概念：

1. 进程状态：进程在生命周期中可以处于几种状态：

– 运行状态：进程正在CPU上执行。

– 就绪状态：进程已准备好执行，等待CPU分配。

– 阻塞状态：进程因等待某个事件而无法执行。

– 终止状态：进程已完成或被强制终止。

2. 进程调度：操作系统根据一定的调度算法，将CPU时间分配给不同的进程。常见的调度算法有：

– 先来先服务（FCFS）调度算法：按照进程到达的顺序进行调度。

– 最短作业优先（SJF）调度算法：选择运行时间最短的进程优先调度。

– 优先级调度算法：根据进程的优先级进行调度。

– 轮转调度算法：将CPU时间划分成若干个时间片，按顺序分配给进程。

3. 进程同步：当多个进程需要共享资源时，为了保证资源的一致性和有效性，需要进行进程同步。常见的同步机制有：

– 互斥锁（Mutex）：允许多个进程访问同一资源，但任一时刻只能有一个进程访问。

– 信号量（Semaphore）：用于实现进程间的同步和互斥，可以表示资源的数量。

三、存储管理

存储管理主要负责内存分配、回收、保护等。是存储管理的一些基本概念：

1. 内存分配：操作系统根据进程的需要，将内存分配给进程。常见的内存分配策略有：

– 固定分区分配：将内存划分为若干个固定大小的分区，每个分区分配给一个进程。

– 动态分区分配：根据进程的需求动态分配内存。

– 段式分配：将内存划分为若干个大小可变的段，每个段分配给一个进程。

2. 内存回收：当进程结束时，操作系统需要回收其占用的内存资源，以便其他进程使用。

3. 虚拟内存：为了解决内存不足的操作系统引入了虚拟内存技术。虚拟内存将内存分为两部分：一部分是物理内存，另一部分是硬盘空间。操作系统根据进程的需要，将部分内存页面交换到硬盘上。

四、文件管理

文件管理主要负责文件的创建、删除、读写、保护等。是文件管理的一些基本概念：

1. 文件系统：文件系统是组织和管理文件的一种方法。常见的文件系统有：

– 磁盘文件系统：将文件存储在磁盘上，如FAT32、NTFS等。

– 文件服务器：提供文件存储和共享服务，如SMB、NFS等。

2. 文件结构：文件结构是指文件在存储设备上的组织。常见的文件结构有：

– 文件控制块（FCB）：记录文件的基本信息，如文件名、大小、属性等。

– 目录：存储文件控制块的列表，方便用户查找文件。

3. 文件操作：文件操作包括文件的创建、删除、读写、修改、复制等。

五、设备管理

设备管理主要负责设备的分配、调度、控制和访问。是设备管理的一些基本概念：

1. 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，负责控制硬件设备的运行。

2. 设备分配：操作系统根据进程的需求，将设备分配给进程。常见的设备分配策略有：

– 先来先服务（FCFS）分配策略：按照进程到达的顺序分配设备。

– 固定分配策略：将设备分配给特定的进程。

3. 设备调度：操作系统根据设备的繁忙程度，合理调度设备的使用，以提高系统效率。

操作系统原理是计算机专业面试中的常见基础。了解操作系统原理有助于我们更好地理解和掌握计算机系统的运行机制。在面试中，掌握知识点可以帮助你顺利应对此类

1. 操作系统基本功能

2. 进程管理：进程状态、进程调度、进程同步

3. 存储管理：内存分配、内存回收、虚拟内存

4. 文件管理：文件系统、文件结构、文件操作

5. 设备管理：设备驱动程序、设备分配、设备调度