什么是虚拟机——类型和优点

虚拟机的概念是在 1960 年左右引入的。它是分时技术的演变。在分时方法中，每个程序都可以完全访问所有计算机资源，但一次只能执行一个程序。系统在程序之间按时间片切换，每次保存和恢复程序状态。采用分时方式，多个用户可以同时使用计算机系统。 IBM 研究中心将分时方法发展为虚拟机。 CP-67 是第一个可用的虚拟机架构 .开发了单机多虚拟机和多机单机系统。

在推出任何新的硬件技术之前，首先在模拟器上进行测试以检测，重新创建和修复设计中的缺陷并采取必要的步骤。同样，在引入任何新软件之前，都会模拟以检查任何错误并对其进行调试。为了完成这项任务，一个系统可以作为主要环境的替代品来构建新技术。这就是虚拟机出现的地方。它充当计算机系统的仿真器，提供物理系统的全部功能。

什么是虚拟机？

随着新技术和新研究模型的引入，大量的软硬件产品被推出。许多软件依赖于平台，因此有时由于硬件资源有限而难以调试或检查它们。

VM（虚拟机）是计算机系统的模拟，其中这些机器使用计算机体系结构来提供物理计算机的功能。虚拟机运行的物理设备称为主机，而虚拟机称为来宾。一个主机可以有多个客人。

虚拟机类型

虚拟机像计算机一样工作，它与主机系统的其余部分隔离。来宾中的软件无法更改主机系统的软件。这样就可以在不影响主计算机系统的情况下使用虚拟机对病毒文件进行检测。创建和运行虚拟机的计算机软件称为 Hypervisor。根据它们的功能，有两种不同类型的虚拟机——系统虚拟机和进程虚拟机。

1)。系统虚拟机

这些类型的 VM 提供完全虚拟化。作为真机的替代品，这些将提供执行整个操作系统的功能。硬件资源共享和管理，在主机系统上形成多个环境。这些环境彼此隔离，但存在于同一物理主机上。因此，这些提供了多个单任务操作系统之间的时间共享。

为了允许在一台计算机操作系统上的不同虚拟机之间共享内存，可以应用内存过载系统。具有相同内容的内存页面可以在同一物理主机上的多个虚拟机之间共享。这对于只读页面非常有用。

2)。进程虚拟机（VM）

这些 VM 也称为应用程序虚拟机、托管运行时环境。这种类型的 VM 作为主机操作系统内的普通应用程序运行，支持单个进程。它在进程开始时创建，并在进程结束时销毁。它用于为进程提供一个独立于平台的编程环境，使其能够在任何其他平台上以相同的方式执行。

这些是使用解释器实现的，并提供高级抽象。这些通常用于 Java 编程，它使用 Java 虚拟机来执行程序。有一个进程 VM 的特殊情况，它抽象了计算机集群的通信机制。它们在集群中的每台物理机器上包含一个进程。这些帮助程序员专注于算法而不是由互连和操作系统中的虚拟机提供的通信过程 .在这些 VM 上运行的应用程序可以访问所有操作系统服务。并行虚拟机、消息传递接口就是这些虚拟机（VM）的例子。

架构

运行时软件是实现进程虚拟机的虚拟化软件。它是在操作系统和硬件组合层之上的计算机体系结构的 API 级别上实现的。这将模拟用户级指令以及操作系统或库调用。对于系统虚拟机，虚拟化软件称为虚拟机监视器（VMM）。该软件存在于主机硬件机器和客户软件之间。 VMM 模拟硬件 ISA，允许客户软件执行不同的 ISA。

优点

虚拟机的一些优点如下-

• 虚拟机为其上运行的软件提供软件兼容性。因此，为虚拟主机编写的所有软件也将在虚拟机上运行。
• 它在不同类型的操作系统和进程之间提供隔离。因此，运行在一台虚拟机上的处理器操作系统无法修改其他虚拟机和主机系统的进程。
• 这些提供封装，并且可以修改和控制虚拟机上的软件。
• 对于多操作系统主机，这些提供了各种功能，例如无双启动、虚拟机之间的文件传输、一个操作系统中的错误不会影响主机上存在的其他操作系统，可以轻松添加新操作系统。
• 这些提供了良好的软件管理，例如可以运行主机的完整软件堆栈、运行旧操作系统等。
• 在这里可以与独立的软件堆栈共享硬件资源并平衡负载，虚拟机可以转移到不同的计算机。

因此，现代计算系统变得越来越复杂，其中包含各种密切交互的软件和硬件组件。在这里，虚拟化充当一种互连技术。虚拟机使不兼容的子系统协同工作。它还提供了在多个操作系统之间更灵活和有效地使用硬件资源。这些提供了硬件、系统软件和应用程序之间的互操作性。进程虚拟机和系统虚拟机有什么区别？