資源管理

• 資源復用
• • 1）空分復用共享
  • 2）時分復用共享
• 資源虛擬
• 資源抽象
• 總結

眾所周知，現代計算機系統都包含各種各樣的硬件和軟件資源，操作系統的 主要任務之一是對資源進行管理，在相互競爭的應用程序之間有序的控制軟硬件資源的分配、使用和回收，使資源能夠在多個程序之間共享。由于物理資源有限，而競爭資源的應用程序過多，必須很好地解決物理資源數量不足的和合理分配資源這兩個問題。要實現資源的易用性，只能借助系統所提供的功能或者其他設施來控制與使用。從更高的層次來看，操作系統將物理計算機的功能加以擴展，使之成為接口好、功能強、效率高、易使用的計算機系統，但是這種是邏輯上的，也就是我們常說的虛擬機。這里將結合所學的三種操作系統資源管理技術：復用、虛擬和抽象來探討一下。

資源復用

什么叫資源復用呢？由于計算機系統的物理資源是寶貴和稀有的，操作系統讓眾多進程（在一臺虛擬機運行的程序）共享物理資源，這種資源共享稱為資源復用。 通過適當復用可以創建虛擬資源和虛擬機，以解決物理資源數量不足問題。物理資源的復用共享有兩種基本方法：空分復用共享和時分復用共享。

1）空分復用共享

顧名思義，空分就是按照空間來劃分，表明資源可以從“空間”上分割成更小的單位供進程使用,也就是說能將資源的不同單位同時分給不同的進程。內存和外存就是空分復用的典型例子，多個進程可以同時進入內存，在內存中存放若干進程的運行效率比進存放一個進程的效率要高。

2）時分復用共享

顧名思義，空分就是按照時間來劃分，表明資源可以從“時間”上分割成更小的單位供進程使用，也就是說可以輪流來使用資源，每個進程獲得這類資源后會占用一段時間，多個進程則分獨占式和時分共享式。進程獲得時分獨占式資源后對資源執行多個操作，通常是使用一個完整周期后才會釋放，磁帶機是這類資源最典型的例子。時分共享式資源是指進程占用該類資源后很可能隨時被剝奪，被另一個進程搶占使用。

資源虛擬

虛擬又稱虛擬性，是指操作系統中實現對計算機軟硬件資源進行有效管理的技術和手段，能進一步提搞操作系統為用戶服務的能力和水平。虛擬的本質是對資源進行轉化、模擬和整合，把一個物理資源轉變成多個邏輯上的對應物，也可以把多個物理資源變成單個邏輯上的對應物，也就是創建無需共享的多個獨占資源的假象，或創建易用且多于實際物理資源數量的虛擬資源假象，以達到多用戶共享一套計算機物理資源的目的。

復用與虛擬兩者相比較，“復用”所分割的是實際存在的物理計算機資源，而“虛擬”則實現假想的虛擬同類資源。采用虛擬技術不僅可以解決物理資源數量不足的問題，而且能夠為應用程序提供易于使用的虛擬資源并創建更好的運行環境。

虛擬技術可以用于外部設備：應用程序把組織成文件形式的輸出信息先 寫至虛擬打印機，然后等輸出信息全部匯聚，再傳送到物理打印機打印

虛擬技術可以用于存儲資源: 用來實現虛擬內存，就是只要某個程序的運行空間超出分給它的可用物理內存大小，就會利用外存+內存變成一個虛存運行這個程序

虛擬技術可以用于文件系統：使操作系統在VFS（虛擬文件系統）控制下可以同時支持多種具體文件系統

資源抽象

復用和虛擬的主要目標是解決物理資源數量不足的問題，抽象則用于處理系統復雜性，重點解決資源易用性。資源抽象是指通過創建軟件來屏蔽硬件資源的物理特性和實現細節，簡化對硬件資源的操作、控制和使用，資源抽象軟件對內封裝實現細節，對外提供應用接口。抽象要做得盡可能簡單些，良好的抽象不但會使用戶容易理解和使用，又能夠為使用低層硬件提供強有力的支持。

抽象技術也可用于定義和構造多層軟件抽象，每層軟件都隱藏下一層的實現細節，從而形成多級資源抽象，數據I/O也依賴于多層抽象。

總結

以上，就是歸納總結了三種基本的資源管理技術：復用、虛擬和抽象。在操作系統的設計、實現和使用中自始至終貫穿這些技術的應用，采用這些資源管理技術的目標之一是解決物理資源數量不足和資源易用性的問題。好了，此次博客到此結束，同學們下次再會！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统资源管理技术的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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