2024年3月13日发(作者：)

操作系统的资源管理

1、目的

首先，物理资源有限而竞争使用资源的应用程序众多，必须合

理地解决物理资源数量不足、合理分配资源等问题；

其次，物理资源的硬件实现非常复杂，用户几乎不可能直接使

用，只能借助系统来实现资源的易用性；

所以，资源管理：在相互竞争的应用程序之间有序地控制软硬

件资源分配、使用、回收，以使得资源能够在多个程序之间共

享；

2、资源管理技术

（1）复用

资源复用：物理资源宝贵而稀有，多个进程竞争使用资

源，操作系统让众多进程共享物理资源，此种共享即为资源复

用；

进程通过空分复用内存资源，其映像装入不同内存区域，

各有各的地址空间并通过硬件存储保护机制隔离；

进程通过时分复用共享物理处理器，使得可以执行已装入

到不同物理地址区域中的程序代码；

1）、空分复用

空分复用即将资源的不同单位同时分配给不同进程；

例如：多个进程可以同时进入内存，在内存中存放若干进

程的运行效率比仅存单个进程的运行效率要高；

2）、时分复用

时分复用指可以轮流使用资源，每个进程获得这类资源后

会占用一段时间，多个进程则分时地共享这类资源；

独占式：进程获得独占式资源后，对资源执行多个操作，

通常使用一个完整周期后才会释放；

共享式：进程获得共享式资源后，很可能随时被剥夺，被

另一个进程抢占使用；

（2）虚拟

虚拟：转化、模拟、整合资源，把一个物理资源转变成多

个逻辑上的对应物，或把多个物理资源转变成单个逻辑上的对

应物；

1）、用于外部设备：例如，文件形式的输出信息写至虚

拟打印机，待输出信息全部汇集后才送到物理打印机上打印，

这样，物理上的一台独占设备转化为逻辑上的多台虚拟独占设

备，每个进程都有自己的虚拟打印机；

2）、用于存储资源：例如，某程序的运行空间超出分给

它的可用物理内存空间大小，操作系统便在内存和磁盘之间自

动传送与当前计算有关的程序段/数据段，实现了把多个物理

资源（内存+外存）转化成了单个逻辑对应物（虚拟内存）；

3）、用于文件系统：例如，操作系统在虚拟文件系统

VFS控制下同时支持多种具体文件系统；

----------复用：分割实际存在的物理资源----------虚

拟：实现假想的虚拟同类资源----------

（3）抽象