Виртуализация того или иного ресурса осуществляется в рамках централизованной схемы распределения ресурсов. Путем виртуализации осуществляются две формы обмана пользователей:
1) Пользователь обеспечивается при обслуживании своего процесса ресурсом, который реально не существует, или существует, но с худшими свойствами. В выигрыше оказывается пользователь, получая ресурсы с наиболее устраивающими его характеристиками. Пример: виртульный оптический привод, виртуальная память (имеется ввиду файл подкачки на жестком диске).
2) Для нескольких параллельных процессов создается иллюзия одновременного использования нескольких экземпляров того, что реально существует в системе в единственном экземпляре. Тем самым снимается ограничение на количество распределяемых ресурсов, что увеличивает скорость развития процессов и обеспечивает гибкость по управлению ими.
Чаще всего осуществляется виртуализация периферийных устройств.
Интересным примером виртуального устройства является нулевое устройство NUL. При направлении на него данных они неограниченно поглощаются, а при попытке чтения с него сразу выдается признак конца файла.
В любой многозадачной системе имеется спулинг – процесс обработки выходных данных, направляемых на печатающее устройство (принтер). Его реализация проста – создаваемые виртуальные печатающие устройства моделируются с помощью буферов, представляющих собой области внешней памяти (обычно дисковой). Фактическая передача информации на печатающее устройство происходит только после того, как заканчивается процесс, являющийся поставщиком информации в выходной буфер.
В конечном счете, виртуальный ресурс моделируется некоторым процессом, причем для построения виртуальных ресурсов используются дополнительные реальные ресурсы.
Вершиной концепции виртуализации является понятие виртуальной машины. По сути дела любая ОС создает для пользователя виртуальную машину. Чаще всего она воспроизводит архитектуру реальной машины, но с новыми или улучшенными характеристиками.
Концепция виртуализации лежит в основе метода восходящего проектирования и разработки ОС. В соответствии с этим ОС строится как иерархия вложенных друг в друга виртуальных машин. Низший уровень представляет собой аппаратные средства машины, далее следуют программные слои.