Виртуальные машины Выполнил Костиков С А УИ-04

Виртуальные машины. Выполнил Костиков С. А. УИ-04

Виртуальная машина (ВМ, virtual machine) — *программная и/или аппаратная система, эмулирующая аппаратное обеспечение некоторой платформы и исполняющая программы для этой платформы (target — целевая или гостевая платформа) на другой платформе (host — хост-платформа, платформахозяин) *или виртуализирующая некоторую платформу и создающая на ней среды, изолирующие друг от друга программы и даже операционные системы; *также, спецификация некоторой вычислительной среды (например: «виртуальная машина языка программирования Си» ).

Виртуальная машина исполняет некоторый машиннонезависимый код (например, байт-код, шитый код, pкод) или машинный код реального процессора. Помимо процессора, ВМ может эмулировать работу как отдельных компонент аппаратного обеспечения, так и целого реального компьютера (включая BIOS, оперативную память, жёсткий диск и другие периферийные устройства). В последнем случае в ВМ, как и на реальный компьютер, можно устанавливать операционные системы (например, Windows можно запускать в виртуальной машине под Linux или наоборот). На одном компьютере может функционировать несколько виртуальных машин (это может использоваться для имитации нескольких серверов на одном реальном сервере с целью оптимизации использования ресурсов сервера).

Концепция виртуальной машины как совокупности ресурсов, которые эмулируют поведение реальной машины, появилась в Кембридже в конце 1960 -х годов как расширение концепции виртуальной памяти манчестерской вычислительной машины Atlas. В целом вычислительный процесс определяется в рамках этой концепции содержимым того рабочего пространства памяти, к которому он имеет доступ. При условии, что конкретная ситуация в этом рабочем пространстве соответствует ожидаемой, процесс не имеет никаких средств для определения того, является ли представленный ему ресурс действительно физическим ресурсом этого типа, или же он имитируется действиями других ресурсов, которые приводят к аналогичным изменениям содержимого рабочего пространства процесса.

Например, процесс не может определить, монопольно ли он использует процессор или же в режиме мультипрограммирования вместе с другими процессами. В виртуальной машине ни один процесс не может монопольно использовать никакой ресурс, и все системные ресурсы считаются ресурсами потенциально совместного использования. Кроме того, использование виртуальных машин обеспечивает развязку между несколькими пользователями, работающими в одной вычислительной системе, обеспечивая определённый уровень защиты данных. Идея виртуальной машины лежит в основе целого ряда операционных систем, в частности, IBM VM/CMS (и её советского клона СВМ) и DEC VAX/VMS.

Виртуальные машины могут использоваться для: * защиты информации и ограничения возможностей программ; * исследования производительности ПО или новой компьютерной архитектуры; * эмуляции различных архитектур (например, эмулятор игровой приставки); * оптимизации использования ресурсов мейнфреймов и прочих мощных компьютеров (например: IBM e. Server); * вредоносного кода для управления инфицированной системой: вирус PMBS, обнаруженный в 1993 году, а также руткит Sub. Virt, созданный в 2006 году в Microsoft Research, создавали виртуальную систему, которой ограничивался пользователь и все защитные программы (антивирусы и прочие). * моделирования информационных систем с клиент-серверной архитектурой на одной ЭВМ (эмуляция компьютерной сети с помощью нескольких виртуальных машин). * упрощения управления кластерами — виртуальные машины могут просто мигрировать с одной физической машины на другую во время работы. * Тестирования и отладки системного программного обеспечения;

Гипервизор (или Монитор виртуальных машин) — в компьютерах программа или аппаратная схема, обеспечивающая или позволяющая одновременное, параллельное выполнение нескольких или даже многих операционных систем на одном и том же хосткомпьютере. Гипервизор также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга, защиту и безопасность, разделение ресурсов между различными запущенными ОС и управление ресурсами. Гипервизор также может (но не обязан) предоставлять работающим под его управлением на одном хосткомпьютере ОС средства связи и взаимодействия между собой (например, через обмен файлами или сетевые соединения) так, как если бы эти ОС выполнялись на разных физических компьютерах.

Гипервизор сам по себе в некотором роде является минимальной операционной системой (микроядром или наноядром). Он предоставляет запущенным под его управлением операционным системам сервис виртуальной машины, виртуализируя или эмулируя реальное (физическое) аппаратное обеспечение конкретной машины, и управляет этими виртуальными машинами, выделением и освобождением ресурсов для них. Гипервизор позволяет независимое «включение» , перезагрузку, «выключение» любой из виртуальных машин с той или иной ОС. При этом операционная система, работающая в виртуальной машине под управлением гипервизора, вовсе не обязана знать, что она выполняется в виртуальной машине, а не на реальном аппаратном обеспечении, хотя и может.

VMware Workstation — виртуальная машина компании VMware для платформ x 86 и x 86 -64. Она позволяет пользователю запустить на компьютере несколько операционных систем одновременно.

Virtual. Box (Oracle VM Virtual. Box) — программный продукт виртуализации для операционных систем Microsoft Windows, Linux, Free. BSD, Mac OS X, Solaris/Open. Solaris, React. OS, DOS и других

DOSBox — эмулятор PC, создающий DOS-окружение, необходимое для запуска старых игр для MS-DOS, которые не запускаются на современных компьютерах. Его можно использовать и для запуска другого программного обеспечения для DOS, но такая возможность работает с ограничениями. DOSBox также позволяет играть в игры для DOS на таких операционных системах, которые нормально не поддерживают DOS-программы. Эмулятор имеет открытый исходный код и доступен для таких систем, как Linux, Free. BSD, Microsoft Windows, Mac OS X, Apple i. OS, OS/2, Be. OS, Kolibri. OS, Symbian и Android. Также Win 32 версия при помощи HX Dos Extender-а запускается под чистым Dos-ом — таким образом Dos эмулируется под Dos-ом.