筑基期

1. 什么是操作系统？它的主要功能有哪些？

操作系统就是用于用户与计算机硬件交互的软件。简单来说就是我们在硬件上安装了系统，之后我们就是在使用这个操作系统软件。

操作系统会提供进程管理、内存管理、文件系统管理、设备管理、安全与权限控制等功能。

2. 进程与线程的区别是什么？

进程的范围比线程更大，比如我们在计算机运行了一个软件，这个软件就会产生一个或多个进程。

在这个软件的进程中，为了处理多个任务或者复杂的计算，又会开辟出多个线程。

总的来说区别就是：进程之间相互独立，线程之前可以共享资源，线程开销远远小于进程。

3. 内存管理的基本概念是什么？分页与分段有什么区别？

当我们在运行程序时，都需要内存，内存管理就是负责为这些程序分配内存、管理内存、回收内存等操作。

分页：分页就是将内存分配为相同大小的块，每一页大小相同，这样可以减少内存碎片

分段：分段则是将内存划分为了长度不同的块，系统根据不同的数据类型、场景按需分配。

4. 什么是虚拟内存？它是如何工作的？

虚拟内存简单理解就是将一部分磁盘空间转化为内存使用，比如当内存极度紧张时，操作系统会拿出一部分磁盘空间来作为内存使用。

准确的来说就是：当物理内存不足时，操作系统会将一些不常用的数据移动到磁盘的交换空间，也就是相当于使用虚拟内存作为一个暂存。

5. 中断是什么？在计算机中起到什么作用？

中断是一种信号，用于通知 CPU 暂停当前的任务，去处理更紧急的任务或事件。

中断可以将 CPU 的效率提高，通过中断、交替执行，提高了 CPU 的使用率，让 CPU 可以更实时的处理任务。

6. 什么是缓存？为什么缓存对于计算机系统很重要？

缓存是一种快速的存储区域，用于存放频繁访问的一些数据。

缓存可以减少 CPU 直接访问内存的频率，缩短了数据读取时间，提高了系统性能。

7. I/O 模型有哪些？阻塞与非阻塞 I/O 的区别是什么？

I/O模型 描述了应用程序与操作系统之间处理输入/输出的方式。

阻塞性I/O：程序会等待 I/O 操作完成后再继续执行，CPU 处于空闲状态。

非阻塞性I/O：I/O 操作不会阻塞程序执行，程序可以继续处理其他任务，直到 I/O 操作完成。

其他常见的 I/O 模型：

多路复用 I/O： 如 select 和 poll，允许一个进程同时监听多个 I/O 事件。

异步 I/O： I/O 操作和应用程序完全并行，操作系统会在 I/O 完成后通知应用。