计算机专业面试常见基础操作系统原理及应用

一：什么是操作系统？它有哪些主要功能？

操作系统（Operating System，简称OS）是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件与软件资源，提供用户与计算机之间的接口。是操作系统的主要功能：

1. 资源管理：操作系统负责管理计算机的硬件资源，如CPU、内存、磁盘等，确保这些资源得到高效利用。

2. 进程管理：操作系统负责创建、调度和终止进程，保证多个进程可以并发执行，合理分配CPU时间。

3. 内存管理：操作系统负责分配和管理内存空间，确保每个进程都有足够的内存资源，并实现内存的回收和扩展。

4. 文件系统管理：操作系统提供文件系统，用于存储、检索和管理文件，包括文件的创建、删除、修改等操作。

5. 设备管理：操作系统负责管理计算机的外部设备，如打印机、键盘、鼠标等，实现设备与用户之间的交互。

6. 用户界面：操作系统提供用户界面，允许用户通过图形界面或命令行与计算机进行交互。

7. 安全性管理：操作系统负责保护计算机系统免受恶意攻击，如病毒、黑客攻击等，确保系统的安全稳定运行。

二：请简述操作系统的五大基本功能模块。

操作系统的五大基本功能模块如下：

1. 处理器管理：处理器管理模块负责CPU的调度和分配，确保各个进程可以合理地使用CPU资源。

2. 内存管理：内存管理模块负责分配和回收内存空间，实现内存的动态管理。

3. 设备管理：设备管理模块负责管理计算机的硬件设备，如磁盘、打印机等，确保设备正常运行。

4. 文件系统管理：文件系统管理模块负责管理文件的存储、检索、更新和删除等操作，提供高效、安全的文件服务。

5. 用户接口：用户接口模块负责提供用户与计算机之间的交互界面，包括图形界面和命令行界面。

三：请解释进程和线程的概念，以及它们之间的区别。

进程（Process）和线程（Thread）是操作系统中处理并发执行的基本单位。

1. 进程：进程是具有一定独立功能的程序某个数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。进程具有特点：

– 进程是一个动态实体，具有生命周期；

– 进程具有并发性，多个进程可以运行；

– 进程具有独立性，进程之间相互隔离，互不干扰；

– 进程具有异步性，进程的执行速度不受其他进程的影响。

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。线程具有特点：

– 线程是进程的一部分，是进程中的实际运行单位；

– 线程具有并发性，多个线程可以运行；

– 线程之间共享进程的资源，如内存、文件等；

– 线程之间可以并发执行，提高程序运行效率。

进程和线程之间的区别如下：

– 并发性：进程是并发执行的实体，而线程是并发执行的单位；

– 资源占用：进程拥有独立的内存空间，线程共享进程的内存空间；

– 创建与销毁：进程的创建与销毁开销较大，线程的创建与销毁开销较小；

– 独立性：进程具有独立性，而线程依赖于进程；

– 调度：进程的调度开销较大，线程的调度开销较小。

四：请简述虚拟内存的概念及其作用。

虚拟内存（Virtual Memory）是一种内存管理技术，通过将物理内存（RAM）和磁盘空间（硬盘）结合使用，为进程提供更大的内存空间。虚拟内存具有作用：

1. 扩大内存空间：虚拟内存允许进程使用比实际物理内存更大的空间，提高程序的运行效率。

2. 内存保护：虚拟内存通过为每个进程分配独立的内存空间，实现内存保护，防止进程之间的数据。

3. 内存共享：虚拟内存允许进程之间共享内存资源，提高内存利用效率。

4. 简化内存管理：虚拟内存简化了内存管理过程，降低了内存分配和回收的复杂性。

5. 提高系统稳定性：虚拟内存通过动态调整内存空间，提高系统的稳定性，减少内存溢出和崩溃的风险。

操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理和控制计算机硬件与软件资源。掌握操作系统原理和应用对于计算机专业的学习和工作具有重要意义。在面试中，了解操作系统的基础知识，如进程、线程、虚拟内存等，有助于展现自己的专业素养。