7.虚拟化和云
迪丽瓦拉
2025-05-28 16:52:50
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虚拟化的条件
敏感指令：指令在内核态和用户态执行的行为不同，包括I/O操作和修改MMU设置
特权指令：指令在用户态执行时会导致陷入
机器可虚拟化的一个必要条件是 敏感指令是特权指令的子集
2.两类虚拟机
第一类虚拟机管理程序：相当于OS，因为是唯一运行在最高特权级的程序
第二类虚拟机管理程序：相当于进程，又称为托管型虚拟机管理程序
3.高效虚拟化技术
当虚拟机的OS执行一个内核指令时，若支持虚拟化技术，会陷入虚拟机管理程序
二进制翻译：通过改写运行在1级的客户操作系统，替换不属于特权指令的敏感指令
一次改写一个基本块
基本块：以转移指令结尾的一小段顺序指令序列，内部不再含有改变控制流的指令，如跳转、调用、陷入、返回
4.半虚拟化
半虚拟化的客户机执行虚拟化调用，而不是敏感指令
修改：不再包含敏感指令
5.内存虚拟化
嵌套页表/拓展页表EPT
回收内存：
去重
气球：
气球模块在虚拟机管理程序的请求下，通过申请锁定页面膨胀，通过释放页面紧缩
气球膨胀，客户机的实际物理内存减少，客户OS换出最不重要页面以响应
气球紧缩，客户机可用内存增加
6. I/O虚拟化
6.1 I/O MMU
设备穿透：允许将物理地址直接分配给特定虚拟机
设备隔离：保证设备可以直接访问其分配到的虚拟机内存空间，而不影响其他虚拟机的完整性
中断重映射
6.2 设备域
专门指定一个虚拟机运行普通OS，将其他虚拟机的所有I/O调用映射过来
7. 云
云即服务
云的必要特征：
按需自动服务
普适的网络访问
资源池
快速可伸缩
服务可计量
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