虚拟技术
操作系统中的所谓“虚拟”,是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体是实的,即存在的,而后者是虚的,仅是用户感觉上的东西。相应的,用于实现虚拟的技术称为虚拟技术,在操作系统中利用两种方式实现虚拟技术,即时分复用技术和空分复用技术。
1.时分复用技术
即分时使用方式,它最早用于电信业中。在计算机领域中,广泛利用该技术来实现虚拟处理机、虚拟设备等,以提高资源的利用率。
1)虚拟处理机技术
在 虚拟处理机技术中,利用多道程序设计技术,为毎道程序创建一个进程,让多道程序并发地执行,以此来分时使用一台处理机。此时,虽然系统中只有一台处理机 ,但它能同时为多个用户服务,使每个终端用户都认为是有一个处理机在专门的为自己服务。亦即,利用多道程序设计技术,把一台物理上的处理机虚拟为多台逻辑 上的处理机,在每台逻辑处理机上运行一道程序。我们把用户感觉到的处理机称为虚拟处理器。
2)虚拟设备技术
我们可以通过虚拟设备技术,将一台物理I\O设备虚拟为多台逻辑上的I\O设备,并允许每个用户占用同一台逻辑上的I\O设备,这样便可使原来仅允许在一段时间内由一个用户访问的设备(即临界资源),变为在一段时间内允许多个用户同时访问的共享设备。
2.空分复用技术
在计算机中用空分复用技术来提高存储空间的利用率。
1)虚拟磁盘技术
通 常在一台机器上只配置一台硬盘。我们可以通过虚拟磁盘技术将一台硬盘虚拟为多台虚拟磁盘,这样使用起来既方便又安全。虚拟磁盘技术也是采用了空分复用技 术,即它将磁盘划分为若干个卷,例如1、2、3、4四个卷,再通过安装程序将它们分别安装在C、D、E、F四个逻辑驱动器上,这样,机器上便有了四个虚拟 磁盘。当用户要访问D盘中的内容时,系统便会访问卷2中的内容。
2)虚拟存储器技术
在单道程序环境下,处理机会有很多空闲空 间,内存也会有好多空闲空间,显然,这样会使处理机和内存的效率地下。如果说时分复用技术是利用处理机的空闲时间来运行其他的程序,使处理机的利用率得以 提高,那么空分复用则是利用存储器的空闲空间来存放其他的程序,以提高内存的利用率。
单纯的空分复用存储器只能提高内存的利用率,并不能实现在逻辑上扩大存储器容量的功能,必须引入虚拟存储器技术才能达到此目的。而虚拟存储器技术在本质上就是使用内存分时使用。它可以使一道程序通过时分复用方式,在远小于它的内存内存空间中运行。
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