Teljes virtualizáció
A számítógépes tudományokban a teljes virtualizáció olyan technológia, amelyet egy adott virtuális környezet biztosítására használnak, amely az alapvető berendezések teljes szimulációját biztosítja. Az alap hardveren futtatható szoftvereket virtuális környezetben futtathatják, általában minden operációs rendszernek problémamentesen kell futnia a virtuális környezetben, feltéve, hogy az az alapul szolgáló hardveren fut. Más típusú virtualizáció lehetővé teszi a virtuális környezetben csak bizonyos vagy módosított szoftverek futását.
A teljes virtualizációra példa az IBM IBM CP / CMS operációs rendszeren. Először 1967-ben mutatták be az IBM CP-40 kutatási rendszerében, majd a CP / CMS-ben nyílt forráskóddal 1967-1972-ben nyílt forráskódú, 1972-től napjainkig a VM vonalba került. Minden egyes CP / CMS felhasználó egy önálló számítógép utánzást kapott. Minden ilyen virtuális gép rendelkezik az alapgép összes képességével, és a felhasználók számára a virtuális gép megkülönböztethetetlen volt az igazi géptől. Ez az utánzat teljesen a berendezés működési utasításának alapja. Így olyan elemeket tartalmaz, mint: utasítások, RAM, megszakítások, kivételek és hozzáférési eszközök. Ennek eredményeként olyan rendszert kaptunk, amely több felhasználót multiplexelhet.
Teljes virtualizáció csak a megfelelő hardver és szoftver kombinációval lehetséges. Például ez nem volt lehetséges az IBM System / 360 sorozatban sem. az IBM System / 360-67 kivételével, sem a korai IBM System / 370-ban, mindaddig, amíg az IBM 1972-ben nem adott virtuális memóriaeszközt a System / 370-nek.
A helyzet hasonló az x86 platform: a teljes virtualizációt nem lehetett teljes mértékben felvenni AMD-V és az Intel VT technológia (a technológia most részletesebben tárgyaljuk a „Hardware Virtualization”). Sok virtualizációs termékek x86 platformon most jön, és kijelentette, a teljes virtualizációt végrehajtása előtt az AMD-V és az Intel VT. Ilyen döntések közé, hogy hogyan: ADEOS, Mac-on-Linux, Parallels Desktop for Mac Parallels Workstation, VMware Workstation, VMware Server (korábban GSX Server), VirtualBox, Win4BSD és Win4Lin Pro.
A VMware például a "bináris fordítás" nevű technológiát használja, hogy automatikusan megváltoztassa az x86-as szoftver "menet közben" szoftvert, hogy a virtuális gép biztonságos utasításait helyettesítse. Ez a technológia biztosítja a teljes virtualizáció megjelenését.
A teljes virtualizáció legfontosabb feladata a kiváltságos műveletek lehallgatása és szimulálása, például az I / O utasítások. Az adott virtuális gépen futó folyamatok végrehajtásának hatását csak e virtuális gépen kell tárolni - a virtuális folyamatok nem engedhetik meg a virtuális gépek, a vezérlőprogram vagy a hardver állapotának megváltoztatását. Egyes gépi utasítások közvetlenül végrehajthatók a berendezésen, mivel eredményük teljes egészében a vezérlőprogram által vezérelt elemekben található, például a memória és a számtani regiszterek. De más utasításokat nem lehet közvetlenül végrehajtani - azokat le kell állítani és szimulálni. Ezek a virtuális gépen kívüli statikus adatok elérésére vagy módosítására vonatkozó utasítások.
A teljes virtualizációt sikeresen tesztelték:
- a számítógép több felhasználó általi megosztása;
- a felhasználók egymástól való elszigetelése (és a kontrollprogram);
- az új berendezések emulálása a jobb megbízhatóság, biztonság és teljesítmény érdekében.