Tài nguyên hệ thống: Tháo vát là một đặc điểm hấp dẫn toàn cầu, điều mà tháo vát không bằng có nhiều tài nguyên tùy ý sử dụng nhưng khả năng tối đa hóa tiềm năng của một người hoặc các nguồn lực khan hiếm có sẵn cho họ tại bất kỳ thời điểm nào. Điều này không chỉ đúng trong thế giới thực mà còn đúng với phần cứng cũng như phần mềm mà chúng ta sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Nói một cách dễ hiểu, mặc dù những chiếc xe hướng tới hiệu suất được nhiều người mong muốn, mơ tưởng và khao khát, nhưng cuối cùng thì không phải ai cũng sẽ mua một chiếc ô tô thể thao hoặc một chiếc xe đạp thể thao ngay cả khi họ có đủ phương tiện nếu bạn hỏi hầu hết mọi người tại sao chúng đã không mua một chiếc xe như vậy câu trả lời của họ sẽ là "nó không thực tế".
Bây giờ, ý nghĩa là ngay cả trong một xã hội, lựa chọn của chúng ta vẫn nghiêng về hiệu quả. Những phương tiện có sức hấp dẫn đại chúng cao nhất không quá hấp dẫn nhưng những gì chúng mang lại là hiệu quả về chi phí, tiết kiệm nhiên liệu và bảo trì. Vì vậy, chỉ đơn giản là có phần cứng đắt tiền nhất sẽ không cắt giảm nó nếu nó tiêu thụ rất nhiều năng lượng để chỉ chỉnh sửa một bảng tính đơn giản cũng có thể được thực hiện trên điện thoại thông minh ngày nay hoặc đơn giản là cài đặt trò chơi hoặc phần mềm đắt tiền nhất cũng sẽ không làm được nếu nó đóng băng ngay sau khi chúng tôi mở nó. Câu trả lời cho điều gì làm cho thứ gì đó hiệu quả là khả năng quản lý các tài nguyên sẵn có theo cách rất thông minh, mang lại cho chúng ta hiệu suất tối đa với mức tiêu tốn ít năng lượng và tài nguyên nhất.
Tài nguyên hệ thống là gì?
Một định nghĩa ngắn gọn và rõ ràng về điều này sẽ là khả năng hệ điều hành thực hiện hiệu quả các tác vụ do người dùng yêu cầu bằng cách sử dụng tất cả phần cứng và phần mềm ở mức tốt nhất khả năng.
Do sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ, định nghĩa của một hệ thống máy tính đã vượt ra ngoài một chiếc hộp với một số đèn nhấp nháy có gắn bàn phím, màn hình và chuột. Điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng, máy tính bảng đơn, v.v. đã thay đổi hoàn toàn ý tưởng về máy tính. Nhưng, công nghệ nền tảng cơ bản cung cấp sức mạnh cho tất cả những kỳ quan hiện đại này phần lớn vẫn giữ nguyên. Điều gì đó cũng sẽ không sớm thay đổi.
Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về cách thức hoạt động của tài nguyên hệ thống? Cũng giống như bất kỳ tài nguyên nào tại thời điểm chúng ta bật máy tính của mình, nó xác minh và xác nhận tất cả các thành phần phần cứng đang thoát hiện tại được kết nối với nó, sau đó được đăng nhập vào Windows Registry. Tại đây, thông tin về dung lượng và tất cả dung lượng trống, dung lượng RAM, phương tiện lưu trữ bên ngoài, v.v.
Cùng với đó, hệ điều hành cũng khởi động các dịch vụ và quy trình nền. Đây là lần đầu tiên sử dụng ngay các tài nguyên có sẵn. Ví dụ:nếu chúng tôi đã cài đặt một chương trình chống vi-rút hoặc bất kỳ phần mềm nào cần cập nhật thường xuyên. Các dịch vụ này bắt đầu ngay khi chúng tôi bật PC và bắt đầu cập nhật hoặc quét các tệp trong nền để bảo vệ và cập nhật cho chúng tôi.
Yêu cầu tài nguyên có thể là một dịch vụ mà ứng dụng, cũng như hệ thống, cần hoặc để các chương trình chạy theo yêu cầu của người dùng. Vì vậy, ngay khi chúng ta mở một chương trình, nó sẽ kiểm tra tất cả các tài nguyên có sẵn để chạy. Sau khi kiểm tra nếu tất cả các yêu cầu được đáp ứng, chương trình sẽ hoạt động như dự kiến. Tuy nhiên, khi yêu cầu không được đáp ứng, hệ điều hành sẽ kiểm tra ứng dụng nào đang sử dụng tài nguyên đáng sợ đó và cố gắng chấm dứt nó.
Lý tưởng nhất là khi ứng dụng yêu cầu bất kỳ tài nguyên nào, ứng dụng phải cung cấp lại tài nguyên đó nhưng thường xuyên hơn không, các ứng dụng đã yêu cầu tài nguyên cụ thể sẽ không cung cấp tài nguyên được yêu cầu sau khi hoàn thành nhiệm vụ. Đây là lý do tại sao đôi khi ứng dụng hoặc hệ thống của chúng tôi bị đóng băng do một số dịch vụ hoặc ứng dụng khác đang lấy đi tài nguyên cần thiết để ứng dụng hoặc hệ thống chạy nền. Điều này là do tất cả các hệ thống của chúng tôi đều có một lượng tài nguyên hạn chế. Vì vậy, quản lý nó là quan trọng hàng đầu.
Các loại Tài nguyên Hệ thống khác nhau
Tài nguyên Hệ thống được phần cứng hoặc phần mềm sử dụng để giao tiếp với nhau. Khi phần mềm muốn gửi dữ liệu đến thiết bị, chẳng hạn như khi bạn muốn lưu tệp vào ổ cứng hoặc khi phần cứng cần chú ý, chẳng hạn như khi chúng ta nhấn một phím trên bàn phím.
Có bốn loại tài nguyên hệ thống mà chúng ta sẽ gặp khi vận hành hệ thống, đó là:
- Các kênh Truy cập Bộ nhớ Trực tiếp (DMA)
- Dòng yêu cầu ngắt (IRQ)
- Địa chỉ đầu vào và đầu ra
- Địa chỉ bộ nhớ
Khi chúng ta nhấn một phím trên bàn phím, bàn phím muốn thông báo cho CPU rằng một phím đã được nhấn nhưng vì CPU đã bận chạy một số quá trình khác nên bây giờ chúng ta có thể dừng nó lại cho đến khi nó hoàn thành nhiệm vụ trong tầm tay.
Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi phải triển khai một thứ gọi là dòng yêu cầu ngắt (IRQ), nó thực hiện chính xác những gì nghe giống như ngắt CPU và cho CPU biết rằng có một yêu cầu được đưa ra từ bàn phím, vì vậy bàn phím đặt một điện áp trên đường IRQ được chỉ định cho nó. Điện áp này đóng vai trò như một tín hiệu cho CPU rằng có một thiết bị có yêu cầu cần được xử lý.
Hệ điều hành liên quan đến bộ nhớ như một danh sách dài các ô mà nó có thể sử dụng để chứa dữ liệu và hướng dẫn, giống như một bảng tính một chiều. Hãy coi địa chỉ bộ nhớ như một số ghế trong rạp hát, mỗi ghế được gán một số bất kể có người ngồi trong đó hay không. Người ngồi trên ghế có thể là một số loại dữ liệu hoặc chỉ dẫn. Hệ điều hành không đề cập đến người bằng tên mà chỉ bằng số ghế. Ví dụ:hệ điều hành có thể nói, nó muốn in dữ liệu trong địa chỉ bộ nhớ 500. Các địa chỉ này thường được hiển thị trên màn hình dưới dạng số thập lục phân ở dạng bù phân đoạn.
Địa chỉ đầu vào - đầu ra còn được gọi đơn giản là cổng, CPU có thể sử dụng để truy cập các thiết bị phần cứng giống như cách nó sử dụng địa chỉ bộ nhớ để truy cập bộ nhớ vật lý. Bus địa chỉ trên bo mạch chủ đôi khi mang địa chỉ bộ nhớ và đôi khi mang địa chỉ đầu vào - đầu ra.
Nếu bus địa chỉ đã được đặt để mang các địa chỉ đầu vào-đầu ra, thì mỗi thiết bị phần cứng sẽ lắng nghe bus này. Ví dụ:nếu CPU muốn giao tiếp với bàn phím, nó sẽ đặt địa chỉ Đầu vào-Đầu ra của bàn phím trên bus địa chỉ.
Sau khi địa chỉ được đặt, CPU sẽ thông báo địa chỉ cho tất cả nếu các thiết bị Đầu vào-Đầu ra nằm trên dòng địa chỉ. Giờ đây, tất cả bộ điều khiển đầu vào-đầu ra đều lắng nghe địa chỉ của chúng, bộ điều khiển ổ cứng cho biết không phải địa chỉ của tôi, bộ điều khiển đĩa mềm cho biết không phải địa chỉ của tôi nhưng bộ điều khiển bàn phím cho biết địa chỉ của tôi, tôi sẽ trả lời. Vì vậy, đó là cách bàn phím tương tác với bộ xử lý khi nhấn một phím. Một cách khác để suy nghĩ về cách làm việc là các đường địa chỉ Đầu vào-Đầu ra trên xe buýt hoạt động giống như một đường dây bên điện thoại cũ - Tất cả các thiết bị đều nghe thấy địa chỉ nhưng cuối cùng chỉ có một thiết bị phản hồi.
Một tài nguyên hệ thống khác được phần cứng và phần mềm sử dụng là kênh Truy cập Bộ nhớ Trực tiếp (DMA). Đây là một phương pháp phím tắt cho phép thiết bị đầu vào-đầu ra gửi dữ liệu trực tiếp đến bộ nhớ mà bỏ qua CPU hoàn toàn. Một số thiết bị như máy in được thiết kế để sử dụng các kênh DMA và những thiết bị khác như chuột thì không. Các kênh DMA không còn phổ biến như trước đây là do thiết kế của chúng khiến chúng chậm hơn nhiều so với các phương pháp mới hơn. Tuy nhiên, các thiết bị chậm hơn như ổ đĩa mềm, card âm thanh và ổ băng vẫn có thể sử dụng kênh DMA.
Vì vậy, về cơ bản, các thiết bị phần cứng gọi CPU để chú ý bằng cách sử dụng Yêu cầu ngắt. Phần mềm gọi phần cứng bằng địa chỉ đầu vào-đầu ra của thiết bị phần cứng. Phần mềm xem bộ nhớ như một thiết bị phần cứng và gọi nó bằng địa chỉ bộ nhớ. Các kênh DMA truyền dữ liệu qua lại giữa thiết bị phần cứng và bộ nhớ.
Được đề xuất: 11 mẹo để cải thiện hiệu suất chậm của Windows 10
Vì vậy, đó là cách phần cứng giao tiếp với phần mềm để phân bổ và quản lý tài nguyên hệ thống một cách hiệu quả.
Các lỗi có thể xảy ra trong Tài nguyên Hệ thống là gì?
Lỗi tài nguyên hệ thống, chúng là lỗi tồi tệ nhất. Một lúc nào đó chúng ta đang sử dụng máy tính thì mọi thứ vẫn ổn, tất cả những gì cần làm là một chương trình ngốn tài nguyên, hãy nhấp đúp vào biểu tượng đó và nói lời tạm biệt với một hệ thống đang hoạt động. Nhưng tại sao lại như vậy, mặc dù có thể lập trình tồi nhưng nó thậm chí còn phức tạp hơn vì điều này xảy ra ngay cả trong các hệ điều hành hiện đại. Bất kỳ chương trình nào được thực thi đều cần thông báo cho hệ điều hành lượng tài nguyên mà nó có thể cần để chạy và chỉ định thời gian nó có thể cần tài nguyên đó. Đôi khi, điều đó có thể không thực hiện được do bản chất của quá trình chương trình chạy. Đây được gọi là rò rỉ bộ nhớ. Tuy nhiên, chương trình phải cung cấp lại bộ nhớ hoặc tài nguyên hệ thống mà nó đã yêu cầu trước đó.
Và khi không, chúng tôi có thể thấy các lỗi như:
- “Máy tính của bạn sắp hết bộ nhớ“
- “Hệ thống thiếu tài nguyên một cách nguy hiểm”
- “Không đủ tài nguyên hệ thống để hoàn thành dịch vụ được yêu cầu”
Và hơn thế nữa.
Làm cách nào để chúng tôi có thể sửa lỗi Tài nguyên Hệ thống?
Sự kết hợp của 3 phím ma thuật ‘Alt’ + ‘Del’ + ‘Ctrl’, đây sẽ là một yếu tố cơ bản cho những ai thường xuyên gặp phải tình trạng đóng băng hệ thống. Nhấn vào đây sẽ đưa chúng tôi trực tiếp đến Trình quản lý tác vụ. Điều này cho phép chúng tôi xem tất cả các tài nguyên hệ thống được sử dụng bởi các chương trình và dịch vụ khác nhau.
Thông thường, chúng tôi sẽ không thể tìm ra ứng dụng hoặc chương trình nào đang tiêu tốn nhiều bộ nhớ hoặc làm cho số lượng đĩa đọc và ghi cao. Khi định vị thành công điều này, chúng tôi sẽ có thể lấy lại tài nguyên hệ thống bị mất bằng cách kết thúc hoàn toàn ứng dụng có vấn đề hoặc bằng cách gỡ cài đặt chương trình. Nếu đó không phải là bất kỳ chương trình nào, chúng tôi sẽ có lợi khi tìm kiếm phần dịch vụ của trình quản lý tác vụ. Phần này sẽ tiết lộ dịch vụ nào đang tiêu thụ hoặc chiếm dụng tài nguyên một cách âm thầm trong nền của anh ta, do đó sẽ cướp đi tài nguyên hệ thống khan hiếm này.
Có những dịch vụ khởi động khi hệ điều hành khởi động, chúng được gọi là chương trình khởi động, chúng ta có thể tìm thấy chúng trong phần khởi động của trình quản lý tác vụ. Cái hay của phần này là chúng tôi không phải thực sự tìm kiếm thủ công cho tất cả các dịch vụ ngốn tài nguyên. Thay vào đó, phần này dễ dàng hiển thị các dịch vụ tác động đến hệ thống với xếp hạng tác động khi khởi động. Vì vậy, bằng cách sử dụng điều này, chúng tôi có thể xác định dịch vụ nào đáng bị vô hiệu hóa.
Các bước trên chắc chắn sẽ hữu ích nếu máy tính không đóng băng hoàn toàn hoặc chỉ một số ứng dụng nhất định bị đóng băng. Điều gì sẽ xảy ra nếu toàn bộ hệ thống bị đóng băng hoàn toàn? Ở đây chúng tôi sẽ được hiển thị mà không có tùy chọn nào khác, không có phím nào hoạt động vì tất cả hệ điều hành bị đóng băng do không có tài nguyên cần thiết để nó chạy nhưng phải khởi động lại máy tính. Điều này sẽ khắc phục sự cố đóng băng nếu nó được gây ra do ứng dụng hoạt động sai hoặc không tương thích. Khi phát hiện ứng dụng nào gây ra sự cố này, chúng tôi có thể tiếp tục và gỡ cài đặt ứng dụng có vấn đề.
Đôi khi, ngay cả các bước trên cũng không được sử dụng nhiều nếu hệ thống vẫn bị treo bất chấp quy trình chi tiết ở trên. Rất có thể đó có thể là một vấn đề liên quan đến phần cứng. Đặc biệt, có thể là một số vấn đề với Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) trong trường hợp này, chúng tôi sẽ phải truy cập vào khe cắm RAM trong bo mạch chủ của hệ thống. Nếu có hai mô-đun RAM, chúng ta có thể thử chạy hệ thống với một RAM riêng lẻ trong hai mô-đun, để tìm ra RAM nào bị lỗi. Nếu phát hiện thấy bất kỳ vấn đề nào với RAM, việc thay thế RAM bị lỗi sẽ giải quyết được vấn đề đóng băng do tài nguyên hệ thống thấp.
Kết luận
Với điều này, chúng tôi hy vọng bạn đã hiểu tài nguyên hệ thống là gì, các loại tài nguyên hệ thống khác nhau tồn tại trong bất kỳ thiết bị máy tính nào, loại lỗi nào chúng tôi có thể gặp phải trong các tác vụ tính toán hàng ngày và các quy trình khác nhau mà chúng tôi có thể thực hiện để khắc phục thành công các vấn đề tài nguyên hệ thống thấp.