面試官:說說你對操作系統(tǒng)的理解?核心概念有哪些?
一、是什么
操作系統(tǒng)(Operating System,縮寫:OS)是一組主管并控制計算機操作、運用和運行硬件、軟件資源和提供公共服務來組織用戶交互的相互關聯(lián)的系統(tǒng)軟件程序,同時也是計算機系統(tǒng)的內(nèi)核與基石
簡單來講,操作系統(tǒng)就是一種復雜的軟件,相當于軟件管家
操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序、控制輸入與輸出設備、操作網(wǎng)絡與管理文件系統(tǒng)等基本事務,
操作系統(tǒng)的類型非常多樣,不同機器安裝的操作系統(tǒng)可從簡單到復雜,可從移動電話的嵌入式系統(tǒng)到超級電腦的大型操作系統(tǒng),在計算機與用戶之間起接口的作用,如下圖:
許多操作系統(tǒng)制造者對它涵蓋范疇的定義也不盡一致,例如有些操作系統(tǒng)集成了圖形用戶界面,而有些僅使用命令行界面,將圖形用戶界面視為一種非必要的應用程序。
二、核心概念
操作系統(tǒng)的核心概念都是對具體物理硬件的抽象,主要有如下:
- 進程(線程):進程(線程)是操作系統(tǒng)對CPU的抽象
- 虛擬內(nèi)存(地址空間):虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)對物理內(nèi)存的抽象
- 文件:文件是操作系統(tǒng)對物理磁盤的抽象
- shell:它是一個程序,可從鍵盤獲取命令并將其提供給操作系統(tǒng)以執(zhí)行。
- GUI :是一種用戶界面,允許用戶通過圖形圖標和音頻指示符與電子設備進行交互
- 計算機架構(computer architecture):在計算機工程中,計算機體系結(jié)構是描述計算機系統(tǒng)功能,組織和實現(xiàn)的一組規(guī)則和方法。它主要包括指令集、內(nèi)存管理、I/O 和總線結(jié)構
- 多處理系統(tǒng)(Computer multitasking):是指計算機同時運行多個程序的能力
- 程序計數(shù)器(Program counter):程序計數(shù)器 是一個 CPU 中的寄存器,用于指示計算機在其程序序列中的位置
- 多線程(multithreading):是指從軟件或者硬件上實現(xiàn)多個線程并發(fā)執(zhí)行的技術
- CPU 核心(core):它是 CPU 的大腦,它接收指令,并執(zhí)行計算或運算以滿足這些指令。一個 CPU 可以有多個內(nèi)核
- 圖形處理器(Graphics Processing Unit):又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片或繪圖芯片
- 緩存命中(cache hit):當應用程序或軟件請求數(shù)據(jù)時,會首先發(fā)生緩存命中
- RAM((Random Access Memory):隨機存取存儲器,也叫主存,是與 CPU 直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器
- ROM (Read Only Memory):只讀存儲器是一種半導體存儲器,其特性是一旦存儲數(shù)據(jù)就無法改變或刪除
- 虛擬地址(virtual memory):虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種機制
- 驅(qū)動程序(device driver):設備驅(qū)動程序,簡稱驅(qū)動程序(driver),是一個允許高級別電腦軟件與硬件交互的程序
- USB(Universal Serial Bus):是連接計算機系統(tǒng)與外部設備的一種串口總線標準,也是一種輸入輸出接口的技術規(guī)范
- 地址空間(address space):地址空間是內(nèi)存中可供程序或進程使用的有效地址范
- 進程間通信(interprocess communication):指至少兩個進程或線程間傳送數(shù)據(jù)或信號的一些技術或方法
- 目錄(directory):在計算機或相關設備中,一個目錄或文件夾就是一個裝有數(shù)字文件系統(tǒng)的虛擬容器
- 路徑(path name):路徑是一種電腦文件或目錄的名稱的通用表現(xiàn)形式,它指向文件系統(tǒng)上的一個唯一位置。
- 根目錄(root directory):根目錄指的就是計算機系統(tǒng)中的頂層目錄,比如 Windows 中的 C 盤和 D 盤,Linux 中的 /
- 工作目錄(Working directory):它是一個計算機用語。用戶在操作系統(tǒng)內(nèi)所在的目錄,用戶可在此目錄之下,用相對文件名訪問文件。
- 文件描述符(file descriptor):文件描述符是計算機科學中的一個術語,是一個用于表述指向文件的引用的抽象化概念
- 客戶端(clients):客戶端是訪問服務器提供的服務的計算機硬件或軟件。
- 服務端(servers):在計算中,服務器是為其他程序或設備提供功能的計算機程序或設備
三、總結(jié)
操作系統(tǒng)是管理計算機硬件與軟件資源的程序,是計算機的基石
操作系統(tǒng)本質(zhì)上是一個運行在計算機上的軟件程序 ,用于管理計算機硬件和軟件資源
操作系統(tǒng)存在屏蔽了硬件層的復雜性。操作系統(tǒng)就像是硬件使用的負責人,統(tǒng)籌著各種相關事項
操作系統(tǒng)的內(nèi)核(Kernel)是操作系統(tǒng)的核心部分,它負責系統(tǒng)的內(nèi)存管理,硬件設備的管理,文件系統(tǒng)的管理以及應用程序的管理。內(nèi)核是連接應用程序和硬件的橋梁,決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性
參考文獻
https://www.cnblogs.com/cxuanBlog/p/13297199.html
https://www.cnblogs.com/cxuanblog/p/12607608.html
https://www.anvilliu.com/2021/03/06/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E2%80%94%E2%80%94%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%A6%82%E5%BF%B5/