操作系统运行原理
1：资源分配与管理机制
我们熟知的Windows，macOS，Linux等诸如此类的，都是操作系统的类型。操作系统本身运行需要执行众多进程与程序，那我们在使用高能耗的程序时为什么又能做到流畅使用呢？这其中的因素很多，当然系统的资源分配管理机制也是其中重要的一环，今天就来讲讲操作系统运行原理中的资源分配与管理机制。
操作系统虚拟机为用户提供了一种简单、清晰、易用、高效的计算机模型。虚拟机的每种资源都是物力资源通过复用、虚拟和抽象而得到的产物。虚拟机提供进程运行的逻辑计算环境。从概念上来说，一个进程运行在一台虚拟机上，可以认为一个进程就是一台虚拟机，一台虚拟机就是一个进程。
复用：空分复用共享和时分复用共享
时分复用共享(time-multiplexed sharing)：将资源从“时间”上分割成更小的单位供不同进程使用。简而言之是多个程序或进程需要使用同一种资源而采取的策略，每个程序进程需要根据顺序、优先级等依次排队使用这个资源。比如Word和Excel都需要使用CPU这一个资源，那么就需要排队用，假设Word执行优先级更高，则系统把资源优先调配给Word使用，Word使用完毕后Excel才可使用。
例子：打印机。比如有多个打印任务需要去执行，程序会将任务依次转为缓存依次读取并执行任务。
CPU时间片。程序在CPU里以一定的时间间隔进行轮转执行，每个程序依次执行一段时间。表面上看起来是所有程序同时在执行，实际上只是单个程序依次执行一段时间。
空分复用共享(space-multiplexed sharing): 将资源从“空间”上分割成更小的单位供不同进程使用。空分复用是指多个程序或用户同时使用一个资源的不同部分，一个可能不恰当的例子，程序A需要CPU和多核性能，程序B需要CPU的单核性能，设CPU有16核心，程序A需要使用12核心的多核性能，则程序B可以使用剩下空闲的4核中任意一核的资源。
例子：CPU多程序并发实现与内存（RAM）关系。为了实现CPU多程序并发，多程序需要储存在内存中待用，这些程序有不同内存块，互不影响。
虚拟
对资源进行转化、模拟或整合，把一个物理资源转变成多个逻辑上的对应物，也可以把多个物理资源变成单个逻辑上的对应物，即创建无须共享独占资源的假象，或创建易用且多于实际物理资源的虚拟资源假象，以达到多用户共享一套计算机物理资源的目的。
虚拟技术可用于外部设备(外部设备同时联机操作(SPOOLing)),存储资源(虚拟内存)和文件系统(虚拟文件系统(Virtual File System, VFS))中。
例子：虚拟机。使用虚拟化，使用硬件资源结合软件技术模拟出本不存在的虚拟硬件，这些虚拟硬件可以**运行，与宿主机互不干扰。
虚拟内存。将硬盘等外存剩余可用空间转化为内存（RAM使用）以缓解内存不足、内存交换的问题。
复用和虚拟相比较，复用所分割的是实际存在的物理资源，而虚拟则实现假想的同类资源。虚拟技术解决某类物理资源不足的问题，提供易用的虚拟资源和更好的运行环境。
操作系统虚拟化与硬件虚拟化的区别：
(1)操作系统虚拟化是以原系统为模板，虚拟出的是原系统的副本，而硬件虚拟化虚拟的是硬件环境，然后真实地安装系统。
(2)操作系统虚拟化虚拟出的系统只能是物理操作系统的副本，而硬件虚报化虚拟出的系统可以为不同的系统，如Linux、Windows等。
(3)虚拟出的系统间关系不同，操作系统虚拟化虚报的多个系统有较强的联系。例如，多个虚拟系统能够同时被配置。原系统发生了改变，所有虚报出的系统都会改变。而硬件虚拟化虚拟的多个系统是相互**的，与原系统也没有联系，原系统的损坏不会殃及虚拟系统。
(4)性能损耗不同，操作系统虚报化虚拟出的系统都是虚拟的，性能损耗低，而硬件虚拟化是在硬件虚报拟层上实实在在安装的操作系统，性能损耗高。
抽象
通过创建软件来屏蔽硬件资源的物理特性和实现细节，简化对硬件资源的操作、控制和使用。复用和虚拟的主要目标是解决物理资源数量不足的问题，抽象则用于处理系统复杂性，重点解决资源易用性。
文件：I/O设备的抽象
虚拟内存：对主存和磁盘I/O设备的抽象
进程：对处理器、主存和I/O设备的抽象
相关文献&引用&说明
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时分复用共享和空分复用共享的介绍——CSDN作者：安小然U
操作系统教程总结——CSDN作者：杨领well
操作系统层虚拟化——360百科
