1、虚拟化采用的机制:采用时分共享CPU的方式,也就是运行一个进程一段时间,然后运行另一个进程,如此轮换。
2、虚拟化机制的挑战:第一个是性能:如何在不增加系统开销的情况下实现虚拟化?第二个是控制权:如何有效地运行进程,同时保留对 CPU 的控制?
3、基本技巧:受限直接执行。
什么是受限直接执行,第一,受限是指,应用程序不能随意访问硬件资源,如,向磁盘发出I/O请求、获取更多内存、占用更多CPU;第二,直接执行是指,
直接在 CPU上运行程序。从性能上来讲,直接执行程序当然是节省开销的有效方式,但程序可以为所欲为吗?当然,操作系统不会允许这样的事情发生,所以要有控制权,因此,要考虑操作系统怎么能确保程序不做任何我们不希望它做的事,同时仍然高效地运行它?这个问题通过第4部分受限来解释。
另外,一个程序可以一直霸占CPU吗?操作系统也不会允许这样的事情发生,操作系统如何让它停下来并切换到另一个进程,从而实现虚拟化 CPU 所需的时分共享?这个问题通过第5部分进程之间切换来解释。
4、受限:对用户(程序员)访问硬件资源进行限制,但又需要允许内核小心地向用户程序暴露某些关键功能,因此,操作系统将程序的执行分两种模式,即用户模式和内核模式。在用户模式通过系统调用(区别于过程调用)受限访问硬件资源,例如调用open访问文件系统;在内核模式操作系统可以访问所有硬件资源。
5、进程之间切换
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