So erstellen und verwenden Sie virtuelle Maschinen. Einführung

Antipyretika für Kinder werden von einem Kinderarzt verschrieben. Aber es gibt Notfallsituationen für Fieber, wenn das Kind sofort Medikamente erhalten muss. Dann übernehmen die Eltern die Verantwortung und nehmen fiebersenkende Medikamente. Was darf Säuglingen gegeben werden? Wie kann man bei älteren Kindern die Temperatur senken? Welche Medikamente sind am sichersten?

Anmerkung: Diese Vorlesung führt in das Konzept eines Betriebssystems ein; betrachtet die Evolution der Entwicklung Betriebssysteme; beschreibt die Funktionen von Betriebssystemen und Ansätze zum Erstellen von Betriebssystemen.

Betriebssystem (BS) ist ein Programm, das auf benutzerfreundliche Weise die rationelle Nutzung von Computerhardware ermöglicht. Die Einführungsvorlesung behandelt das in diesem Studiengang behandelte Thema. Zuerst werden wir versuchen, die Frage zu beantworten, was OS ist. Darauf folgt eine Analyse der Entwicklung des Betriebssystems und eine Geschichte über die Entstehung der wichtigsten Konzepte und Komponenten moderner Betriebssysteme. Abschließend wird eine Klassifizierung des Betriebssystems in Bezug auf Architekturmerkmale und die Verwendung von Computerressourcen vorgestellt.

Was ist ein betriebssystem

Computersystemstruktur

Woraus besteht ein Computersystem? Erstens, was in englischsprachigen Ländern üblich ist, das Wort Hardware oder technischen Support zu nennen: Prozessor, Speicher, Monitor, Festplatten usw., verbunden durch eine Backbone-Verbindung, die als Bus bezeichnet wird. Einige Informationen über die Architektur des Computers finden Sie in Anhang 1 zu dieser Vorlesung.

Zweitens besteht das Computersystem aus Software. Alle Software Es ist üblich, in zwei Teile zu unterteilen: angewandt und systemisch. Anwendungssoftware umfasst typischerweise eine Vielzahl von Bank- und anderen Geschäftsprogrammen, Spielen, Textverarbeitungsprogrammen usw. Unter Systemsoftware werden üblicherweise Programme verstanden, die den Betrieb und die Entwicklung von Anwendungsprogrammen erleichtern. Ich muss dazu sagen, dass die Aufteilung in Anwendungs- und Systemsoftware teilweise bedingt ist und davon abhängt, wer eine solche Aufteilung vornimmt. Ein gewöhnlicher Benutzer, der keine Erfahrung im Programmieren hat, kann Microsoft Word also als Systemprogramm betrachten, aber aus der Sicht eines Programmierers ist dies eine Anwendung. Der Compiler der Sprache C ist für einen gewöhnlichen Programmierer ein Systemprogramm und für einen Systemprogrammierer ein Anwendungsprogramm. Trotz dieser unscharfen Kante kann diese Situation als eine Folge von Schichten dargestellt werden (siehe Abb. 1.1), wobei der häufigste Teil der Systemsoftware - das Betriebssystem - separat hervorgehoben wird:


Reis. 1.1.

Was ist Betriebssystem

Die meisten Benutzer haben Betriebserfahrung Betriebssysteme, dennoch fällt es ihnen schwer, diesen Begriff genau zu definieren. Werfen wir einen kurzen Blick auf die wichtigsten Gesichtspunkte.

Betriebssystem als virtuelle Maschine

Beim Entwickeln Betriebssystem Abstraktion ist weit verbreitet, was eine wichtige Vereinfachungsmethode darstellt und es Ihnen ermöglicht, sich auf die Interaktion von Komponenten auf hoher Ebene des Systems zu konzentrieren und die Details ihrer Implementierung zu ignorieren. In diesem Sinne ist das Betriebssystem die Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Computer.

Die Architektur der meisten Computer auf der Ebene der Maschinenbefehle ist sehr unbequem für die Verwendung durch Anwendungsprogramme. Zum Beispiel erfordert das Arbeiten mit einer Festplatte Kenntnisse über die interne Struktur ihrer elektronischen Komponente - einen Controller zum Eingeben von Befehlen zum Drehen der Festplatte, zum Suchen und Formatieren von Spuren, zum Lesen und Schreiben von Sektoren usw. Es ist klar, dass der durchschnittliche Programmierer nicht in der Lage ist, dies zu tun alle Funktionen des Geräts berücksichtigen (in der modernen Terminologie - um Gerätetreiber zu entwickeln), sollten jedoch eine einfache Abstraktion auf hoher Ebene haben, die beispielsweise den Datenträger-Informationsraum als eine Reihe von Dateien darstellt. Die Datei kann zum Lesen oder Schreiben geöffnet, zum Abrufen oder Zurücksetzen von Informationen verwendet und dann geschlossen werden. Dies ist konzeptionell einfacher, als sich um die Details der Bewegung von Plattenköpfen oder der Organisation eines Motors zu kümmern. Ebenso werden mit Hilfe einfacher und klarer Abstraktionen alle unnötigen Details der Organisation von Interrupts, Timer-Betrieb, Speicherverwaltung usw. vor dem Programmierer verborgen.Darüber hinaus können Sie auf modernen Computersystemen die Illusion einer unbegrenzten RAM-Größe erzeugen und die Anzahl der Prozessoren. Das alles tut es operationssystem. Auf diese Weise, operationssystem dem Benutzer präsentiert virtuelle Maschine, die einfacher zu handhaben ist als direkt mit der Computerhardware.

Betriebssystem als Ressourcenmanager

Operationssystem entwickelt, um alle Teile einer hochkomplexen Computerarchitektur zu verwalten. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, was passiert, wenn mehrere Programme, die auf demselben Computer laufen, gleichzeitig versuchen, auf einem Drucker auszugeben. Wir würden am Ende mit einem Sammelsurium von Zeilen und Seiten enden, die von verschiedenen Programmen ausgegeben werden. Operationssystem verhindert diese Art von Chaos, indem Informationen, die zum Drucken bestimmt sind, auf der Festplatte gepuffert und eine Druckwarteschlange organisiert werden. Bei Computern mit mehreren Benutzern ist der Bedarf an Ressourcenverwaltung und -schutz sogar noch offensichtlicher. Folglich, operationssystem, wie Ressourcenmanager, sorgt für eine geordnete und kontrollierte Verteilung von Prozessoren, Speicher und anderen Ressourcen zwischen verschiedenen Programmen.

Das Betriebssystem als Beschützer von Benutzern und Programmen

Erlaubt das Computersystem die gemeinsame Arbeit mehrerer Benutzer, so stellt sich das Problem, deren sichere Tätigkeit zu organisieren. Es ist notwendig, die Sicherheit der Informationen auf der Festplatte zu gewährleisten, damit niemand die Dateien anderer löschen oder beschädigen kann. Sie können nicht zulassen, dass die Programme einiger Benutzer die Arbeit der Programme anderer Benutzer willkürlich stören. Es ist notwendig, Versuche der unbefugten Nutzung des Computersystems zu unterbinden. All diese Aktivitäten werden durchgeführt

Aktualisiert: Oktober 2009

Zweck: Windows 7

Dieser Abschnitt enthält grundlegende Informationen zur Verwendung virtueller Maschinen und enthält Links zu Anweisungen zum Ausführen bestimmter Aufgaben, z. B. zum Verwenden von USB-Geräten in einer virtuellen Maschine.

Sie können den Ordner Virtuelle Maschinen verwenden, um auf virtuelle Maschinen zuzugreifen und diese zu verwalten. Dieser Ordner ist auf die gleiche Weise mit einem Windows-Benutzerkonto verknüpft wie die Ordner „Dokumente“ und „Bilder“. Der Ordner „Virtual Machines“ listet alle auf virtuelle Maschinen dem Benutzerkonto zugeordnet. Außerdem zeigt dieser Ordner Informationen zu virtuellen Maschinen an (z. B. Informationen zum Status, ob sie ausgeführt werden oder sich im Ruhezustand befinden). In der Gruppe befindet sich die Ordnerverknüpfung „Virtual Machines“. Windows virtuell PC-Startmenü.

Interaktion mit der virtuellen Umgebung

Um mit einer virtuellen Umgebung zu interagieren, müssen Sie sich beim Betriebssystem auf der virtuellen Maschine anmelden und den Desktop der virtuellen Maschine oder virtuelle Anwendungen verwenden. Weitere Informationen zum Konfigurieren virtueller Anwendungen finden Sie unter .

Wenn der Benutzer mit dem Betriebssystem in der virtuellen Maschine interagieren muss, muss er die virtuelle Maschine öffnen.

Öffnen einer virtuellen Maschine

    Öffnen Sie den Ordner „Virtuelle Maschinen“. Auf der Speisekarte Anfang Menüpunkt wählen Virtueller Windows-PC. Wenn dieser Menüpunkt nicht angezeigt wird, klicken Sie auf Alle Programme, wählen Sie den Windows Virtual PC-Ordner und darin - das Element Virtueller Windows-PC.

    Starten Sie die virtuelle Maschine. Wählen Sie in der Liste der Dateien die virtuelle Maschine aus und doppelklicken Sie darauf oder wählen Sie den Befehl aus Offen.

    Windows Virtual PC öffnet ein Fenster der virtuellen Maschine und zeigt die Videoausgabe der virtuellen Maschine an.

Um die Größe des Desktops der virtuellen Maschine zu erhöhen, können Sie den Vollbildmodus verwenden. Drücken Sie die folgende Tastenkombination: WINDOWS+NACH-OBEN-TASTE. Eine Liste zusätzlicher Tastenkombinationen, die Sie zum Ausführen allgemeiner Befehle in einer virtuellen Maschine verwenden können, finden Sie in einer aktualisierten Version dieses Themas in der technischen Bibliothek von Windows 7 (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=157627 ).

Sie können CDs, DVDs und Image-Dateien (ISO-Dateien) in einer virtuellen Maschine verwenden. Windows Virtual PC unterstützt nur Bilder im ISO 9660-Format (ein von der International Organization for Standardization entwickelter Standard). Um physische Medien oder ISO-Dateien zu verwenden, müssen Sie die Einstellungen Ihres DVD-Laufwerks ändern. Weitere Informationen zum Ändern der Einstellungen virtueller Maschinen finden Sie unter .

Sie können auch USB-Geräte in virtuellen Maschinen verbinden und verwenden. Siehe Abschnitt für Anweisungen.

Verwaltung virtueller Umgebungen

Obwohl virtuelle Maschinen scheinbar in Windows 7 integriert erscheinen, erfordern Betriebssysteme in virtuellen Maschinen und virtuellen Anwendungen die gleiche Verwaltung und Wartung, als würden sie direkt auf physischen Computern ausgeführt. Jedes Betriebssystem auf einer virtuellen Maschine ist eine separate Einheit, daher müssen diese Systeme separat verwaltet werden. Also, um die funktionalen Komponenten und Einrichtungen, wie das Zentrum, zu nutzen Windows-Updates und Antivirenprogramme müssen Sie diese Komponenten und Tools auf dem Betriebssystem der virtuellen Maschine installieren und ausführen. Funktionale Komponenten und Tools, die im Hostbetriebssystem ausgeführt werden, wirken sich nicht auf das Betriebssystem in der virtuellen Maschine aus.

Was ist eine virtuelle Maschine?

Ein Virtual-Machine-Programm ist eine spezielle Software, die mit virtueller Hardware ein virtuelles Computersystem erstellt. Diese virtuelle Maschine läuft in einem separaten Fenster als Prozess im realen Betriebssystem. Die virtuelle Maschine kann von der Installationsdiskette (oder Live-CD) gebootet werden, und das Betriebssystem wird den virtuellen Computer als einen echten "wahrnehmen". Es wird installiert und funktioniert wie auf einem echten physischen PC. Um ein solches Betriebssystem zu laden, reicht es aus, das Programm zum Arbeiten mit virtuellen Maschinen zu öffnen und das virtuelle Betriebssystem in einem separaten Fenster direkt auf dem Desktop auszuführen.

Das Betriebssystem einer virtuellen Maschine wird auf einer virtuellen Festplatte gespeichert, einer Multi-Gigabyte-Datei, die sich auf einer echten Festplatte befindet. Das Betriebssystem nimmt diese Datei als vollwertigen Datenträger wahr, sodass beim Erstellen von Partitionen keine Schwierigkeiten auftreten.

Virtuelle Maschinen belasten die Ressourcen des realen Systems zusätzlich und laufen daher nicht so schnell wie das auf einem realen Computer installierte Betriebssystem. Dies schafft besondere Schwierigkeiten für moderne Spiele, die leistungsstarke Grafikkarten und Mehrkernprozessoren erfordern, sodass virtuelle Maschinen nicht die beste Option sind, um Windows-Spiele unter Linux oder Mac OS X auszuführen (es sei denn, sie sind alt oder ressourcenintensiv).


Warum Sie möglicherweise eine virtuelle Maschine benötigen

Virtuelle Maschinen sind nicht nur ein Spaß für Geeks, sondern auch ein sehr nützliches Werkzeug. Sie ermöglichen es Ihnen, mit alternativen Betriebssystemen zu experimentieren, ohne das aktuelle aufzugeben. Dies ist beispielsweise eine gute Möglichkeit, um Linux im Allgemeinen oder eine frische Distribution im Besonderen auszuprobieren, ohne es auf Ihrem Hauptcomputer installieren oder gar von einer Live-CD oder USB booten zu müssen. Wenn dem Betriebssystem langweilig wird, kann die virtuelle Maschine einfach gelöscht werden. Außerdem die virtuelle Maschine gute Möglichkeit Prüfung neue Version Windows. Wenn ein Test-Build von Windows 9 veröffentlicht wird, können Sie potenzielle Systemstabilitätsprobleme vermeiden, indem Sie es in einer virtuellen Maschine installieren.

Die virtuelle Maschine ermöglicht es auch, Software zu verwenden, die für andere Betriebssysteme geschrieben wurde. Unter Linux und Mac können Sie beispielsweise Windows-Programme in einer virtuellen Maschine installieren. Und selbst unter Windows können Sie eine virtuelle Maschine verwenden, um Linux-Programme auszuführen, anstatt Cygwin oder ein zweites Betriebssystem im alternativen Startmodus.

Darüber hinaus sind virtuelle Maschinen vom Hauptbetriebssystem isoliert, sodass die darin installierten Programme das reale Betriebssystem nicht beschädigen können. Eine virtuelle Maschine ist eine gute Lösung zum Testen dubioser Programme. Als wir beispielsweise eine betrügerische E-Mail erhielten, die angeblich von Microsoft stammte, ließen wir die daran angehängte Datei in einer virtuellen Maschine laufen, um zu sehen, was sie tat, und die Angreifer konnten unserem echten Betriebssystem keinen Schaden zufügen.

Ungeschützte Betriebssysteme können auch sicher in einer isolierten Umgebung ausgeführt werden. Wenn Sie Anwendungen, die nur unter Windows XP laufen, nicht loswerden können, können Sie eine virtuelle Maschine dafür erstellen. Natürlich wäre es besser, Windows XP überhaupt nicht zu verwenden, aber wenn, dann lieber in einer virtuellen Maschine als auf einem echten Computer.


Programme zum Arbeiten mit virtuellen Maschinen

Es gibt mehrere Programme für die Arbeit mit virtuellen Maschinen:

Materialien

Ein Betriebssystem auf einer virtuellen Maschine ist ein Betriebssystem, das auf einer virtuellen Maschine installiert und ausgeführt wird. Wenn Sie den Speicherort des Installationsmediums beim Erstellen der virtuellen Maschine nicht angegeben haben, müssen Sie einen der folgenden Schritte ausführen, bevor Sie das Betriebssystem auf der virtuellen Maschine installieren.

  • Erhalten Sie Installationsmedien für das Betriebssystem und greifen Sie darauf zu, indem Sie die virtuelle Maschine für die Verwendung eines CD/DVD-Laufwerks konfigurieren. Siehe Abschnitt für Anweisungen.
  • Wenn Sie die Installation über das Netzwerk planen, konfigurieren Sie den virtuellen Computer für die Verwendung eines Legacy-Netzwerkadapters, der eine Verbindung zu einem externen virtuellen Netzwerk herstellt. Dieser Netzwerktyp stellt physische Netzwerkkonnektivität bereit, indem Datenverkehr über ein externes virtuelles Netzwerk an einen physischen Netzwerkadapter umgeleitet wird. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt.

Nachdem Sie die virtuelle Maschine ordnungsgemäß konfiguriert haben, können Sie ein Betriebssystem darauf installieren.

Gehen Sie folgendermaßen vor, um ein Betriebssystem auf einer virtuellen Maschine zu installieren.

    Öffnen Sie den Hyper-V-Manager. Drück den Knopf Anfang, Komponente auswählen Verwaltung, Und danach Hyper-V-Manager.

    Virtuelle Maschinen

    • verbinden.
    • Aktion Drücken Sie den Knopf verbinden.
  1. Auf der Speisekarte Aktion Klicken Sie im Fenster Mit virtueller Maschine verbinden auf Laufen.

    Die virtuelle Maschine startet, sucht nach Startgeräten und lädt das Installationspaket herunter.

    Führen Sie alle Installationsschritte durch.

Hyper-V enthält ein Softwarepaket für unterstützte Betriebssysteme auf virtuellen Maschinen, das die Integration zwischen dem physischen Computer und der virtuellen Maschine verbessert. Dieses Paket wird als Integrationsdienste bezeichnet. Neuere Versionen unterstützter Betriebssysteme Windows-Systeme enthalten Integrationsdienste und erfordern nicht, dass sie nach der Installation des Betriebssystems auf der virtuellen Maschine installiert werden. Weitere Informationen zu unterstützten Betriebssystemen und solchen, die die Installation von Integration Services erfordern, finden Sie in den Hyper-V-Bereitstellungsdokumenten in der technischen Bibliothek von Windows Server 2008 (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=128037 ).

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Integration Services zu installieren.

    Verbinden Sie sich mit der virtuellen Maschine. Dazu im Abschnitt Virtuelle Maschinen Ergebnisbereich, verwenden Sie eine der folgenden Methoden.

    • Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Namen der virtuellen Maschine und wählen Sie den Befehl aus verbinden.
    • Wählen Sie einen Namen für die virtuelle Maschine aus. Im Gebiet Aktion Drücken Sie den Knopf verbinden.
  1. Die Komponente Virtual Machine Connection wird geöffnet.

    Klicken Sie im Aktionsmenü der Verbindung der virtuellen Maschine auf Paste Installationsdiskette Integrationsdienste. Diese Aktion lädt die Installations-CD in das virtuelle DVD-Laufwerk.

    Abhängig vom Betriebssystem, das Sie installieren, müssen Sie die Installation möglicherweise manuell starten. Klicken Sie irgendwo im Betriebssystemfenster auf die virtuelle Maschine und navigieren Sie zum CD-Laufwerk. Um das Installationspaket von der CD auszuführen, verwenden Sie die entsprechende Methode für das Betriebssystem in der virtuellen Maschine.

    Sobald die Installation abgeschlossen ist, können alle Integrationsdienste verwendet werden.

Zusätzliche Bemerkungen

  • Standardmäßig muss der Benutzer mindestens Mitglied der lokalen Gruppe sein, um dieses Verfahren ausführen zu können. Administratoren oder ähnliche Gruppe. Mithilfe des Autorisierungs-Managers kann ein Administrator jedoch die Autorisierungsrichtlinie ändern, sodass ein Benutzer oder eine Gruppe von Benutzern dieses Verfahren ausführen kann. Weitere Informationen finden Sie unter Verwenden des Autorisierungs-Managers für Hyper-V-Sicherheit (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=142886).
  • Die Verwendung einer VM-Verbindung in einer Remotedesktopdienste-Sitzung wird nicht unterstützt, wenn Integration Services nicht installiert ist.
  • Integration Services für unterstützte Linux-Betriebssysteme sind nicht im Hyper-V-Installationspaket enthalten. Sie werden über die Microsoft Connect-Website verteilt und als Linux-Integrationskomponenten für Microsoft Hyper-V bezeichnet. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite


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