Virtuelni OS
Fakultet Informacionih Tehnologija
MAS
Bezbednost informacija
Projektni zadatak iz predmeta CS471
Virtuelni operativni sistemi
Mentor:
Student:
Doc.Dr.Igor Franc
Vladimir Apostolov 3209
Niš, 20.02.2017
Sadržaj
Uvod...........................................................................................................................................3
1. Izgradnja blokova ( building blocks )......................................................................................5
1.1 Trap-and-Emulate............................................................................................................5
1.2 Binarno prevođenje..........................................................................................................7

3
Uvod
Implementacija virtuelnih mašina uključue nekoliko komponenti. U osnovi je
host
, osnovni
hardverski sistem koji pokreće virtuelne mašine.
Virtual machine manager
ili VMM takođe
poznat i kao hypervisor, kreira i pokreće virtuelne mašine omogućavajući interfejs koji je
identičan hostu. Svaki
guest
proces je omogućen sa virtuelnom kopijom hosta ( slika 1.)
Obično,
guest
proces je u suštini operativni sistem. Jedna fizička mašina može tako
pokrenuti više operativnih sistema istovremeno, svaki u svojoj operativnoj virtuelnoj mašini.
Implementacija VMM-a varira. Opcije uključuju sledeće:
Hardverski bazirana rešenja koja omogućavaju podršku za kreiranje virtuelnih
mašini i upravljanje preko firmware-a. Ovi VMM koji se često nalaze u
mejnfrejmu i velikim do servera srednje veličine, opšte su poznati kao
tip 0
hipervizori.
Primeri su IBM LPAR i Oracle LDOM.
Operativni sistemi koji su softverski konstruisani da omoguće virtualizaciju,
uključujući VMware ESX, Jozent SmartOS i Citrix XenServer. Ovi VMM-ovi su
poznatiji kao
tip 1 hipervizori.
Uopšteno- svrha operativnih sistema koji omogućavaju standardne funkcije
kao i VMM funkcije, uključujući Microsoft Windows Server sa HyperV i
RedHat Linux sa KVM karakteristikama. Iz razloga što ovakvi sistemi imaju
karakteristike slične tipu 1 hipervizora, oni su takođe poznati kao
tip 1.
Aplikacije koje se pokreću na standardnim operativnim sistemima ali
omogućavaju VMM karakteristike
guest
OS-u, ovakve aplikacije pod kojim
spadaju Vmware Workstation i Fusion, Parallels Desktop i Oracle Virtual Box
su tip 2 hipervizori.
Paravirtualizacija, tehnika u kojoj je
guest
operativni sistem modifikovan da
radi u kooperaciji sa VMM-om da bi optimizovao performanse.
Programski-okružena virtuelzacija, u kojoj VMM ne virtualizuje stvarni
hardver ali umesto toga kreira optimizovan virtuelni sistem. Ovu tehniku
koriste Oracle Java i Microsoft.Net
4
Emulatori koji omogućavaju aplikacijama pisanim za jedno hardversko
okruženje da pokrenu na sasvim drugo hardversko okruženje, kao što su drugi
tipovi CPU-a.
Zadržavanje aplikacija, koje nije virtualizacija ali radije omogućava
virtualizaciju kao karakteristike izdvajanjem aplikacija od operativnog
sistema.
Slika 1. Sistemski modeli (a) Nevirtualne mašine (b) Virtualne mašine

6
Slika 2. Trap-and-emulate implementacija virtualizacije
Sa privilegovanim instrukcijama, vreme postaje problem. Sve neprivilegovane instrukcije
pokreću izvorno na hardveru, omogućavajući iste performanse za goste kao “rođene”
aplikacije. Privilegovane instrukcije stvaraju dodatni overhead, međutim, izazivajući gosta da
pokrene mnogo sporije nego što bi bilo prirodno. Pored toga, CPU postaje multiprogramiran
među mnogim virtuelnim mašinama, koji će nadalje usporiti virtuelne mašine u
nepredvidivom pravcu.
Ovom problemu se pristupalo u različitim pravcima. IBM VM, na primer omogućava
normalnim instrukcijama za virtuelne mašine da izvrše direktno na hardveru. Samo
privilegovane instrukcije moraju biti emulirani i stoga se izvršavaju mnogo sporije. U
principu, sa evolucijom hardvera, performanse trap-and-module funkcionalnosti se
poboljšavaju, i slučajevi u kojima je potrebno da budu smanjene.
Na primer, mnogi CPU-ovi sada imaju dodatne modove dodatih na njihov standard dual-
mode operacija. VCPU ne mora pratiti šta mod gosta operativnog sistema , zato što fizički
CPU obavlja tu funkciju.
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti