计算机专业面试常见操作系统基本概念及功能详解

一、操作系统概述

操作系统（Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和用户接口等。

二、进程管理

进程管理是操作系统中最基本的管理功能之一。进程是指程序在执行过程中的一次活动，它由程序、数据和相关资源组成。进程管理的主要任务是创建、调度、同步和终止进程。

1. 进程的创建：操作系统负责创建新进程，为新进程分配必要的资源，并将新进程添加到进程表中。

2. 进程的调度：操作系统负责将CPU时间分配给各个进程，以保证CPU的利用率。

3. 进程的同步：在多进程环境下，进程之间可能存在数据共享和相互制约的情况，操作系统通过提供同步机制（如互斥锁、信号量等）来保证数据的一致性和进程间的协作。

4. 进程的终止：当进程完成其任务或由于某种原因需要结束执行时，操作系统负责回收进程占用的资源，并将其从进程表中删除。

三、内存管理

内存管理是指操作系统对计算机内存资源进行管理，确保内存资源的有效利用。内存管理的主要功能包括：

1. 内存分配：操作系统负责为进程分配内存空间，包括堆内存和栈内存。

2. 内存回收：当进程不再需要某块内存时，操作系统负责回收这块内存，以便分配给其他进程。

3. 内存保护：为了防止进程之间的非法访问，操作系统提供内存保护机制。

4. 内存交换：当内存资源紧张时，操作系统可以将部分进程的内存页面交换到硬盘上，以释放内存空间。

四、文件管理

文件管理是指操作系统对文件系统进行管理，包括文件的创建、删除、读写等操作。文件管理的主要功能包括：

1. 文件系统结构：文件系统负责存储文件，包括目录结构和文件存储结构。

2. 文件创建与删除：操作系统提供创建和删除文件的接口。

3. 文件读写：操作系统提供对文件的读写操作，包括顺序读写和随机读写。

4. 文件属性：操作系统为每个文件提供属性信息，如文件大小、创建时间等。

五、设备管理

设备管理是指操作系统对计算机的硬件设备进行管理，包括设备的分配、控制、访问和释放等操作。设备管理的主要功能包括：

1. 设备分配：操作系统负责将设备分配给进程，以满足进程的请求。

2. 设备控制：操作系统负责控制设备的工作状态，包括启动、停止和调整设备参数。

3. 设备访问：操作系统为进程提供访问设备的接口，确保进程可以正确地使用设备。

4. 设备释放：当进程不再使用设备时，操作系统负责释放设备资源，以便其他进程可以使用。

六、用户接口

用户接口是指操作系统提供给用户与计算机系统交互的界面，包括命令行接口和图形用户界面。用户接口的主要功能包括：

1. 命令行接口：通过命令行，用户可以输入命令控制计算机系统。

2. 图形用户界面：通过图形界面，用户可以直观地操作计算机系统。

操作系统是计算机系统中的核心软件，其基本概念和功能对计算机专业的学习和应用具有重要意义。了解操作系统的基础知识，有助于我们更好地理解计算机系统的运行机制，为的职业发展奠定基础。