Kuidas luua ja kasutada virtuaalmasinaid. Sissejuhatus

Märkus: See loeng tutvustab operatsioonisüsteemi mõistet; võtab arvesse arengu evolutsiooni operatsioonisüsteemid; kirjeldab operatsioonisüsteemide funktsioone ja lähenemisi operatsioonisüsteemide ehitamisele.

Operatsioonisüsteem (OS) on programm, mis võimaldab arvutiriistvara ratsionaalset kasutamist kasutajasõbralikul viisil. Sissejuhatavas loengus räägitakse sellel kursusel õpitavast ainest. Kõigepealt proovime vastata küsimusele, mis on OS. Sellele järgneb OS-i arengu analüüs ja lugu kaasaegse OS-i põhikontseptsioonide ja komponentide tekkimisest. Kokkuvõtteks esitatakse OS-i klassifikatsioon arhitektuuri funktsioonide ja arvutiressursside kasutamise osas.

Mis on operatsioonisüsteem

Arvutussüsteemi struktuur

Millest koosneb igasugune arvutisüsteem? Esiteks sellest, millest ingliskeelsetes riikides on kombeks nimetada sõna riistvara või tehniline tugi: protsessor, mälu, monitor, kettaseadmed jne, mida ühendab magistraalühendus, mida nimetatakse siiniks. Teavet arvuti arhitektuuri kohta leiate käesoleva loengu lisas 1.

Teiseks koosneb arvutussüsteem tarkvarast. Kõik tarkvara Tavapärane on jagada kaheks osaks: rakenduslik ja süsteemne. Rakendustarkvara hõlmab tavaliselt mitmesuguseid panga- ja muid äriprogramme, mänge, tekstitöötlusprogramme jne. Süsteemitarkvara all mõistetakse tavaliselt programme, mis hõlbustavad rakendusprogrammide tööd ja arendamist. Pean ütlema, et rakendus- ja süsteemitarkvaraks jaotus on osaliselt tinglik ja sõltub sellest, kes sellise jaotuse teostab. Nii et tavaline programmeerimises kogenematu kasutaja võib pidada Microsoft Wordi süsteemiprogrammiks, kuid programmeerija seisukohast on see rakendus. Tavalise programmeerija jaoks on C-keele kompilaator süsteemiprogramm ja süsteemse jaoks rakendusprogramm. Vaatamata sellele ähmasele servale saab seda olukorda kuvada kihtide jadana (vt joonis 1.1), tuues eraldi esile süsteemitarkvara levinuima osa – operatsioonisüsteemi:

Riis. 1.1.

Mis on OS

Enamikul kasutajatel on kasutuskogemus operatsioonisüsteemid, kuid sellest hoolimata on neil raske sellele mõistele täpset määratlust anda. Heidame kiire pilgu põhilistele seisukohtadele.

Operatsioonisüsteem kui virtuaalne masin

Kui arendada OS laialdaselt kasutatakse abstraktsiooni, mis on oluline lihtsustamismeetod ja võimaldab keskenduda süsteemi kõrgetasemeliste komponentide koostoimele, ignoreerides nende rakendamise üksikasju. Selles mõttes on OS kasutaja ja arvuti vaheline liides.

Enamiku arvutite arhitektuur masinakäskude tasemel on rakendusprogrammide jaoks väga ebamugav. Näiteks kettaga töötamiseks on vaja teadmisi selle elektroonilise komponendi sisemisest struktuurist - kontroller ketta pööramise käskude sisestamiseks, radade otsimiseks ja vormindamiseks, sektorite lugemiseks ja kirjutamiseks jne. On selge, et keskmine programmeerija ei suuda seda võtta. võtma arvesse kõiki seadmete funktsioone (kaasaegses terminoloogias - seadme draiverite väljatöötamiseks), kuid sellel peaks olema lihtne kõrgetasemeline abstraktsioon, näiteks ketta teaberuumi esitamine failide komplektina. Faili saab lugemiseks või kirjutamiseks avada, kasutada teabe hankimiseks või lähtestamiseks ja seejärel sulgeda. See on põhimõtteliselt lihtsam kui muretseda kettapeade liigutamise või mootori korrastamise üksikasjade pärast. Samamoodi on lihtsate ja selgete abstraktsioonide abil programmeerija eest peidetud kõik ebavajalikud katkestuste korraldamise, taimeri töö, mäluhalduse jms üksikasjad. Lisaks saate kaasaegsetel arvutisüsteemidel luua illusiooni piiramatust muutmälu suurusest. ja protsessorite arv. See teeb seda kõike operatsioonisüsteem. Sellel viisil, operatsioonisüsteem kasutajale esitatakse Virtuaalne masin, millega on lihtsam toime tulla kui otse arvuti riistvaraga.

Operatsioonisüsteem ressursihaldurina

Operatsioonisüsteem loodud ülikeerulise arvutiarhitektuuri kõigi osade haldamiseks. Kujutage näiteks ette, mis juhtub, kui mitu samas arvutis töötavat programmi proovivad samaaegselt printerisse väljastada. Lõppkokkuvõttes tekiks rida ridu ja lehekülgi, mida eri programmid väljastavad. Operatsioonisüsteem hoiab ära seda tüüpi kaose, puhverdades kettale printimiseks mõeldud teabe ja korraldades prindijärjekorra. Mitme kasutajaga arvutite puhul on ressursside haldamise ja kaitse vajadus veelgi ilmsem. Järelikult operatsioonisüsteem, kuidas ressursijuht, tagab protsessorite, mälu ja muude ressursside korrapärase ja kontrollitud jaotuse erinevate programmide vahel.

Operatsioonisüsteem kui kasutajate ja programmide kaitsja

Kui arvutussüsteem võimaldab mitme kasutaja ühistööd, siis tekib probleem nende turvalise tegevuse korraldamisel. On vaja tagada kettal oleva teabe turvalisus, et keegi ei saaks kustutada ega kahjustada teiste faile. Te ei saa lubada mõne kasutaja programmidel suvaliselt teiste kasutajate programmide tööd segada. Arvutisüsteemi loata kasutamise katsed tuleb peatada. Kõik need tegevused viiakse läbi

Värskendatud: oktoober 2009

Eesmärk: Windows 7

See jaotis sisaldab põhiteavet virtuaalmasinate kasutamise kohta ja linke juhistele konkreetsete toimingute (nt USB-seadmete kasutamine virtuaalmasinas) täitmiseks.

Virtuaalmasinatele juurdepääsuks ja nende haldamiseks saate kasutada kausta Virtual Machines. See kaust on seotud Windowsi kasutajakontoga samamoodi nagu kaustad Dokumendid ja Pildid. Kaustas "Virtuaalsed masinad" on loetletud kõik virtuaalsed masinad kasutajakontoga seotud. Lisaks kuvab see kaust teavet virtuaalmasinate kohta (nt teavet selle kohta, kas see töötab või on talveunerežiimis). Kausta otsetee "Virtuaalsed masinad" asub rühmas Windows Virtual Arvuti käivitusmenüü.

Suhtlemine virtuaalse keskkonnaga

Virtuaalse keskkonnaga suhtlemiseks peate logima sisse virtuaalmasina operatsioonisüsteemi ja kasutama virtuaalmasina töölauda või kasutama virtuaalseid rakendusi. Lisateavet virtuaalsete rakenduste konfigureerimise kohta leiate artiklist.

Kui kasutajal on vaja virtuaalmasinas operatsioonisüsteemiga suhelda, peab ta virtuaalmasina avama.

Virtuaalse masina avamine

Avage kaust "Virtuaalsed masinad". Menüüs Alusta valige üksus Windowsi virtuaalne arvuti. Kui seda menüüelementi ei kuvata, klõpsake nuppu Kõik programmid, valige Windows Virtual PC kaust ja selles - üksus Windowsi virtuaalne arvuti.

Käivitage virtuaalne masin. Valige failide loendist virtuaalne masin ja topeltklõpsake seda või valige käsk Avatud.

Windows Virtual PC avab virtuaalmasina akna ja kuvab virtuaalmasina videoväljundi.

Virtuaalse masina töölaua suuruse suurendamiseks saate kasutada täisekraanirežiimi. Vajutage järgmist kiirklahvi: WINDOWS+ÜLESNOOL. Täiendavate kiirklahvide loendi, mida saate kasutada tavaliste käskude täitmiseks virtuaalmasinas, leiate selle teema värskendatud versioonist Windows 7 tehnilises teegis (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=157627). ).

Virtuaalses masinas saate kasutada CD-sid, DVD-sid ja pildifaile (ISO-faile). Windows Virtual PC toetab ainult ISO 9660 formaadis kujutisi (standard, mille on välja töötanud Rahvusvaheline Standardiorganisatsioon). Füüsilise meediumi või ISO-failide kasutamiseks peate muutma DVD-draivi sätteid. Lisateavet virtuaalmasina sätete muutmise kohta leiate teemast.

Samuti saate ühendada ja kasutada USB-seadmeid virtuaalmasinates. Vaadake juhiseid jaotisest.

Virtuaalse keskkonna haldamine

Kuigi virtuaalsed masinad võivad näida olevat Windows 7-ga integreeritud, vajavad virtuaalmasinate ja virtuaalsete rakenduste operatsioonisüsteemid samasugust haldust ja hooldust, nagu need töötaksid otse füüsilistes arvutites. Iga virtuaalmasina operatsioonisüsteem on eraldiseisev üksus, seega tuleb neid süsteeme eraldi hallata. Seega, et kasutada ära funktsionaalseid komponente ja rajatisi, nagu keskus Windowsi värskendused ja viirusetõrjeprogrammid, peate installima ja käivitama need komponendid ja tööriistad virtuaalse masina operatsioonisüsteemis. Hosti operatsioonisüsteemis töötavad funktsionaalsed komponendid ja tööriistad ei mõjuta virtuaalmasina operatsioonisüsteemi.

Virtuaalse masina programm on spetsiaalne tarkvara, mis loob virtuaalse arvutisüsteemi koos virtuaalse riistvaraga. See virtuaalmasin töötab reaalses operatsioonisüsteemis protsessina eraldi aknas. Virtuaalset masinat saab käivitada installikettalt (või Live CD-lt) ja operatsioonisüsteem "tajub" virtuaalset arvutit päris arvutina. See installitakse ja töötab nagu päris füüsilises arvutis. Sellise operatsioonisüsteemi laadimiseks piisab, kui avada programm virtuaalmasinatega töötamiseks ja käivitada virtuaalne OS eraldi aknas otse töölaual.

Virtuaalse masina operatsioonisüsteem on salvestatud virtuaalsele kõvakettale, mitme gigabaidi suurusele failile, mis asub päris kõvakettal. Operatsioonisüsteem tajub seda faili täieõigusliku kettana, seega pole partitsioonide loomisel raskusi.

Virtuaalmasinad panevad reaalsetele süsteemiressurssidele lisakoormust ja seetõttu ei tööta nii kiiresti kui päris arvutisse installitud operatsioonisüsteem. See tekitab erilisi raskusi tänapäevaste mängude jaoks, mis nõuavad võimsaid graafikakaarte ja mitmetuumalisi protsessoreid, nii et virtuaalmasinad pole parim valik Windowsi mängude käitamiseks Linuxis või Mac OS X-is (välja arvatud juhul, kui need on vanad või ressursimahukad).

Miks võib vaja minna virtuaalmasinat

Virtuaalmasinad pole mitte ainult geekide jaoks hea lõbu, vaid ka väga kasulik tööriist. Need võimaldavad katsetada alternatiivsete operatsioonisüsteemidega, ilma praegusest loobumata. See on hea võimalus näiteks Linuxi üldiselt või konkreetselt värske distributsiooni proovimiseks, ilma et peaksite seda oma põhiarvutisse installima või isegi Live CD-lt või USB-lt käivitama. Kui operatsioonisüsteemil hakkab igav, saab virtuaalmasina lihtsalt kustutada. Lisaks virtuaalmasin hea viis test uus versioon Windows. Kui Windows 9 prooviversioon avaldatakse, saate vältida võimalikke süsteemi stabiilsusprobleeme, installides selle virtuaalmasinasse.

Virtuaalmasin võimaldab kasutada ka teistele operatsioonisüsteemidele kirjutatud tarkvara. Näiteks Linuxis ja Macis saate installida Windowsi programme virtuaalsesse masinasse. Ja isegi Windowsis saate Linuxi programmide käitamiseks kasutada virtuaalmasinat, mitte Cygwini või teist operatsioonisüsteemi alternatiivses alglaadimisrežiimis.

Lisaks on virtuaalmasinad peamisest operatsioonisüsteemist isoleeritud, nii et neisse installitud programmid ei saa tegelikku OS-i kahjustada. Virtuaalne masin on hea lahendus kahtlaste programmide testimiseks. Näiteks kui saime väidetavalt Microsoftilt pärit petukirja, käivitasime sellele lisatud faili virtuaalses masinas, et näha, mida see teeb, ja ründajatel ei õnnestunud meie tegelikku operatsioonisüsteemi kahjustada.

Kaitsmata operatsioonisüsteeme saab turvaliselt käitada ka isoleeritud keskkonnas. Kui te ei saa vabaneda rakendustest, mis töötavad ainult Windows XP-s, saate luua nende jaoks virtuaalse masina. Muidugi oleks parem Windows XP-d üldse mitte kasutada, aga kui kasutad, siis parem käivitada see virtuaalmasinas kui päris arvutis.

Programmid virtuaalmasinatega töötamiseks

Virtuaalsete masinatega töötamiseks on mitu programmi:

Virtuaalse masina operatsioonisüsteem on operatsioonisüsteem, mis on installitud ja töötab virtuaalmasinas. Kui te ei määranud virtuaalmasina loomisel installikandja asukohta, peate enne operatsioonisüsteemi installimist virtuaalmasinasse tegema ühte järgmistest.

• Hankige ja pääsete juurde operatsioonisüsteemi installikandjale, konfigureerides virtuaalmasina kasutama CD-/DVD-draivi. Vaadake juhiseid jaotisest.
• Kui kavatsete installida võrgu kaudu, konfigureerige virtuaalmasin kasutama pärandvõrguadapterit, mis loob ühenduse välise virtuaalvõrguga. See võrgutüüp tagab füüsilise võrguühenduse, suunates liikluse välise virtuaalse võrgu kaudu füüsilisele võrguadapterile. Lisateabe saamiseks vaadake jaotist.

Pärast virtuaalse masina õiget konfigureerimist saate sellele installida operatsioonisüsteemi.

Avage Hyper-V Manager. Klõpsake nuppu Alusta, valige komponent Administreerimine, ja siis Hyper-V haldur.

Virtuaalsed masinad

• ühendada.
• Tegevus vajuta nuppu ühendada.

1. Menüüs Tegevus klõpsake aknas Ühenda virtuaalmasinaga Jookse.

   Virtuaalmasin käivitub, otsib käivitusseadmeid ja laadib alla installipaketi.

   Viige läbi kõik installietapid.

Hyper-V sisaldab tarkvarapaketti virtuaalmasinate toetatud operatsioonisüsteemide jaoks, mis täiustab füüsilise arvuti ja virtuaalmasina vahelist integratsiooni. Seda paketti nimetatakse integratsiooniteenusteks. Toetatud operatsioonisüsteemide uuemad versioonid Windowsi süsteemid sisaldavad integreerimisteenuseid ja ei nõua installimist pärast operatsioonisüsteemi installimist virtuaalmasinasse. Lisateavet toetatud ja integratsiooniteenuste installimist nõudvate operatsioonisüsteemide kohta leiate Windows Server 2008 tehnilise teegi Hyper-V juurutamise dokumentidest (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=128037).

Ühendage virtuaalmasinaga. Selleks jaotises Virtuaalsed masinad tulemuste paanil, kasutage ühte järgmistest meetoditest.

• Paremklõpsake virtuaalmasina nimel ja valige käsk ühendada.
• Valige virtuaalse masina nimi. Piirkonnas Tegevus vajuta nuppu ühendada.

1. Avaneb komponent Virtual Machine Connection.

   Klõpsake virtuaalmasina ühenduse menüüs Toiming Kleebi paigaldusketas integratsiooniteenused. See toiming laadib installiketta virtuaalsesse DVD-draivi.

   Olenevalt installitavast operatsioonisüsteemist peate võib-olla installima käsitsi. Klõpsake virtuaalmasina operatsioonisüsteemi akna suvalises kohas ja navigeerige CD-draivi. Installipaketi käivitamiseks CD-lt kasutage virtuaalmasinas operatsioonisüsteemi jaoks sobivat meetodit.

   Kui installimine on lõpetatud, on kõik integratsiooniteenused kasutamiseks saadaval.

lisamärkmed

• Vaikimisi peab kasutaja selle protseduuri lõpuleviimiseks olema vähemalt kohaliku rühma liige. Administraatorid või sarnane rühm. Kuid autoriseerimishalduri abil saab administraator autoriseerimispoliitikat muuta nii, et kasutaja või kasutajate rühm saaks seda protseduuri teha. Lisateavet leiate jaotisest Autoriseerimishalduri kasutamine Hyper-V turvalisuse jaoks (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=142886).
• Virtuaalmasina ühenduse kasutamist kaugtöölauateenuste seansis ei toetata, kui integratsiooniteenused pole installitud.
• Integratsiooniteenused toetatud Linuxi operatsioonisüsteemidele ei sisaldu Hyper-V installipaketis. Neid levitatakse Microsoft Connecti veebisaidi kaudu ja neid nimetatakse Microsoft Hyper-V Linuxi integratsioonikomponentideks. Lisateabe saamiseks vaadake veebilehte