Biểu đồ phân bổ tài nguyên là biểu diễn bằng hình ảnh về trạng thái của hệ thống. Như tên gọi của nó, biểu đồ phân bổ tài nguyên là thông tin đầy đủ về tất cả các quy trình đang giữ một số tài nguyên hoặc chờ đợi một số tài nguyên.
Các bài viết liên quan:
Nó cũng chứa thông tin về tất cả các trường hợp của tất cả các tài nguyên cho dù chúng có sẵn hoặc đang được các quy trình sử dụng.
Xem thêm Lý thuyết số học trong mã hóa
Tài nguyên trong hệ điều hành
Tài nguyên trong hệ điều hành đề cập đến các thành phần và khả năng mà hệ điều hành cung cấp để quản lý và sử dụng các tài nguyên của máy tính. Dưới đây là một số tài nguyên quan trọng trong hệ điều hành:
- Bộ nhớ (Memory): Bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và chương trình đang thực thi. Nó bao gồm bộ nhớ chính (RAM) và bộ nhớ ảo (swap space).
- Bộ vi xử lý (CPU): Bộ vi xử lý thực hiện các phép tính và quản lý các tác vụ của hệ thống. Nó là nơi thực hiện các lệnh và tính toán.
- Bộ nhớ đệm (Cache): Bộ nhớ đệm được sử dụng để lưu trữ các dữ liệu được truy cập thường xuyên. Nó giúp cải thiện hiệu suất truy cập dữ liệu bằng cách giảm thời gian truy cập vào bộ nhớ chính.
- Thiết bị lưu trữ (Storage devices): Đây là các thiết bị được sử dụng để lưu trữ dữ liệu lâu dài, bao gồm ổ cứng, ổ đĩa SSD, ổ đĩa quang và các thiết bị lưu trữ mạng.
- Mạng (Network): Tài nguyên mạng cho phép hệ điều hành kết nối và giao tiếp với các thiết bị và mạng khác. Nó bao gồm card mạng, cổng kết nối và giao thức mạng.
- Thiết bị vào/ra (Input/Output devices): Các thiết bị vào/ra bao gồm bàn phím, chuột, màn hình, máy in và các thiết bị khác để tương tác với hệ điều hành và người dùng.
- Quy trình (Process): Quy trình đại diện cho các chương trình hoặc tác vụ đang chạy trên hệ điều hành. Mỗi quy trình có các tài nguyên riêng như bộ nhớ, thời gian CPU và các tài nguyên khác.
Quản lý tài nguyên trong hệ điều hành đảm bảo rằng các tài nguyên này được phân chia và sử dụng một cách hiệu quả để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng và người dùng. Hệ điều hành có các cơ chế quản lý tài nguyên như lập lịch CPU, quản lý bộ nhớ và quản lý I/O
Xem thêm Phát hiện và phục hồi Deadlock trong hệ điều hành
Quá trình phân bổ tài nguyên
Quá trình phân bổ tài nguyên trong hệ điều hành là quá trình quản lý và phân chia tài nguyên của hệ thống cho các quy trình và ứng dụng đang chạy. Mục tiêu là tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và đảm bảo rằng mỗi quy trình có đủ tài nguyên để thực thi một cách hiệu quả.
Quá trình phân bổ tài nguyên thường bao gồm các bước sau:
- Xác định tài nguyên yêu cầu: Hệ điều hành xác định tài nguyên cần thiết cho mỗi quy trình hoặc ứng dụng, bao gồm bộ nhớ, CPU, thiết bị I/O và các tài nguyên khác.
- Thu thập thông tin tài nguyên: Hệ điều hành thu thập thông tin về tài nguyên hiện tại của hệ thống, bao gồm tài nguyên đang được sử dụng và tài nguyên trống.
- Quản lý hàng đợi tài nguyên: Hệ điều hành duy trì hàng đợi các quy trình đang chờ để sử dụng tài nguyên. Hệ điều hành sẽ ưu tiên phân bổ tài nguyên cho các quy trình theo một số tiêu chí như ưu tiên, thời gian chờ, hoặc các thuật toán lập lịch.
- Phân bổ tài nguyên: Khi tài nguyên được phân bổ cho một quy trình, hệ điều hành cung cấp quyền truy cập và quản lý việc sử dụng tài nguyên đó. Điều này bao gồm việc cập nhật bảng dữ liệu tài nguyên và ghi nhận việc sử dụng tài nguyên của mỗi quy trình.
- Giám sát và điều chỉnh: Hệ điều hành liên tục giám sát việc sử dụng tài nguyên của các quy trình và điều chỉnh phân bổ tài nguyên khi cần thiết. Điều này đảm bảo rằng các quy trình không sử dụng quá nhiều tài nguyên và hạn chế xảy ra tình trạng thiếu tài nguyên.
Quá trình phân bổ tài nguyên là một phần quan trọng của hệ điều hành và đảm bảo rằng các quy trình và ứng dụng có thể chạy một cách hiệu quả trên hệ thống.
Biểu đồ phân bổ tài nguyên trong hệ điều hành
Biểu đồ phân bổ tài nguyên trong hệ điều hành là một công cụ trực quan giúp hiển thị cách các tài nguyên trong hệ thống được phân bổ và sử dụng. Nó cho phép bạn xem trực quan mối quan hệ giữa các tài nguyên và quy trình trong hệ thống. Dưới đây là một ví dụ về biểu đồ phân bổ tài nguyên trong hệ điều hành:
mathematicaCopy code +-------------------------+
| Process 1 |
| |
| CPU: 30% |
| Memory: 200MB |
| I/O Devices: |
| - Keyboard |
| - Monitor |
| |
+-------------------------+
|
|
+-------------------------+
| Process 2 |
| |
| CPU: 10% |
| Memory: 100MB |
| I/O Devices: |
| - Printer |
| - Mouse |
| |
+-------------------------+
|
|
+-------------------------+
| Process 3 |
| |
| CPU: 50% |
| Memory: 300MB |
| I/O Devices: |
| - Network Card |
| - Disk Drive |
| |
+-------------------------+
Ví dụ:
Trong biểu đồ trên, các quy trình (Process 1, Process 2, Process 3) được hiển thị với các thông tin về việc sử dụng tài nguyên như CPU, bộ nhớ và các thiết bị I/O. Bằng cách nhìn vào biểu đồ, bạn có thể dễ dàng nhận thấy cách các quy trình sử dụng tài nguyên và tương tác với nhau.
Xem thêm Controller Resource Laravel
Biểu đồ phân bổ tài nguyên giúp người dùng và nhà phát triển hiểu rõ hơn về việc sử dụng tài nguyên trong hệ thống. Nó cũng có thể giúp phát hiện các xung đột tài nguyên hoặc các vấn đề hiệu suất trong quá trình chạy của các quy trình và ứng dụng.
Trong biểu đồ cấp phát Tài nguyên, quy trình được biểu diễn bằng Hình tròn trong khi Tài nguyên được biểu diễn bằng hình chữ nhật. Chúng ta hãy xem chi tiết các loại đỉnh và cạnh.
Dọc chủ yếu có hai loại, Nguồn lực và quá trình. Mỗi người trong số họ sẽ được biểu diễn bằng một hình dạng khác nhau. Hình tròn đại diện cho quá trình trong khi hình chữ nhật đại diện cho tài nguyên.
Một tài nguyên có thể có nhiều hơn một phiên bản. Mỗi thể hiện sẽ được biểu thị bằng một dấu chấm bên trong hình chữ nhật.
Các cạnh trong RAG cũng có hai loại, một loại biểu thị sự phân công và loại khác biểu thị sự chờ đợi của một quá trình đối với một tài nguyên. Hình ảnh trên cho thấy mỗi người trong số họ.
Một tài nguyên được hiển thị như được gán cho một quy trình nếu phần đuôi của mũi tên được gắn với một thể hiện của tài nguyên và phần đầu được gắn với một quy trình.
Xem thêm 100+ bài tập Java
Quá trình được hiển thị là đang đợi tài nguyên nếu phần đuôi của một mũi tên được gắn vào quá trình trong khi phần đầu hướng về phía tài nguyên.
Thí dụ
Let’sconsider 3 quy trình P1, P2 và P3, và hai loại tài nguyên R1 và R2. Mỗi tài nguyên có 1 phiên bản.
Theo đồ thị, R1 đang được sử dụng bởi P1, P2 đang giữ R2 và chờ đợi R1, P3 đang chờ đợi R1 cũng như R2.
Xem thêm Deadlock trong hệ điều hành? kiến thức cơ bản
Đồ thị không có bế tắc vì không có chu trình nào được hình thành trong đồ thị.