Come creare e utilizzare macchine virtuali. introduzione

Annotazione: Questa lezione introduce il concetto di sistema operativo; considera l'evoluzione dello sviluppo sistemi operativi; descrive le funzioni dei sistemi operativi e gli approcci alla creazione di sistemi operativi.

Sistema operativo (SO)è un programma che consente l'uso razionale dell'hardware del computer in modo intuitivo. La lezione introduttiva parla dell'argomento studiato in questo corso. Per prima cosa proveremo a rispondere alla domanda cos'è il sistema operativo. Questa sarà seguita da un'analisi dell'evoluzione del sistema operativo e da una storia sull'emergere dei concetti e dei componenti principali del sistema operativo moderno. In conclusione, verrà presentata una classificazione del sistema operativo in termini di caratteristiche dell'architettura e utilizzo delle risorse informatiche.

Che cos'è un sistema operativo

Struttura del sistema informatico

In cosa consiste un sistema informatico? Innanzitutto, da quello che nei paesi anglofoni è consuetudine chiamare la parola hardware, o supporto tecnico: processore, memoria, monitor, dispositivi disco, ecc., uniti da una connessione backbone chiamata bus. Alcune informazioni sull'architettura del computer sono disponibili nell'Appendice 1 di questa lezione.

In secondo luogo, il sistema informatico è costituito da software. Tutto SoftwareÈ consuetudine dividere in due parti: applicata e sistemica. Il software applicativo include in genere una varietà di programmi bancari e di altro tipo, giochi, elaboratori di testi, ecc. Il software di sistema è generalmente inteso come programmi che facilitano il funzionamento e lo sviluppo di programmi applicativi. Devo dire che la suddivisione in software applicativo e di sistema è in parte condizionale e dipende da chi effettua tale suddivisione. Quindi, un utente ordinario, inesperto di programmazione, può considerare Microsoft Word un programma di sistema, ma, dal punto di vista di un programmatore, questa è un'applicazione. Il compilatore del linguaggio C per un normale programmatore è un programma di sistema e per uno di sistema è un programma applicativo. Nonostante questo bordo sfocato, questa situazione può essere visualizzata come una sequenza di livelli (vedi Fig. 1.1), evidenziando separatamente la parte più comune del software di sistema: il sistema operativo:

Riso. 1.1.

Cos'è il sistema operativo

La maggior parte degli utenti ha esperienza operativa sistemi operativi, ma nondimeno trovano difficile dare a questo concetto una definizione precisa. Diamo una rapida occhiata ai principali punti di vista.

Sistema operativo come macchina virtuale

Durante lo sviluppo Sistema operativoè ampiamente utilizzata l'astrazione, che è un importante metodo di semplificazione e consente di concentrarsi sull'interazione di componenti di alto livello del sistema, ignorando i dettagli della loro implementazione. In questo senso, il sistema operativo è l'interfaccia tra l'utente e il computer.

L'architettura della maggior parte dei computer a livello di istruzioni macchina è molto scomoda per l'uso da parte dei programmi applicativi. Ad esempio, lavorare con un disco richiede la conoscenza della struttura interna del suo componente elettronico: un controller per inserire comandi di rotazione del disco, cercare e formattare tracce, leggere e scrivere settori, ecc. È chiaro che il programmatore medio non è in grado di prendere tenere conto di tutte le caratteristiche dell'apparecchiatura (nella terminologia moderna - per sviluppare driver di dispositivo), ma dovrebbe avere una semplice astrazione di alto livello, ad esempio, rappresentando lo spazio delle informazioni del disco come un insieme di file. Il file può essere aperto per la lettura o la scrittura, utilizzato per recuperare o reimpostare informazioni e quindi chiuso. Questo è concettualmente più semplice che preoccuparsi dei dettagli relativi allo spostamento delle testine dei dischi o all'organizzazione di un motore. Allo stesso modo, con l'aiuto di astrazioni semplici e chiare, tutti i dettagli non necessari sull'organizzazione degli interrupt, sul funzionamento del timer, sulla gestione della memoria, ecc.. Inoltre, sui moderni sistemi informatici, puoi creare l'illusione di una dimensione illimitata della RAM e il numero di processori. Fa tutto questo sistema operativo. In questo modo, sistema operativo presentato all'utente macchina virtuale, che è più facile da gestire che direttamente con l'hardware del computer.

Sistema operativo come gestore delle risorse

Sistema operativo progettato per gestire tutte le parti di un'architettura di computer altamente complessa. Immagina, ad esempio, cosa succede se più programmi in esecuzione sullo stesso computer tentano di eseguire l'output su una stampante contemporaneamente. Ci ritroveremmo con un miscuglio di righe e pagine prodotte da vari programmi. Sistema operativo previene questo tipo di caos memorizzando nel buffer le informazioni destinate alla stampa su disco e organizzando una coda di stampa. Per i computer multiutente, la necessità di gestione e protezione delle risorse è ancora più ovvia. Di conseguenza, sistema operativo, come gestore delle risorse, fornisce una distribuzione ordinata e controllata di processori, memoria e altre risorse tra diversi programmi.

Il sistema operativo come protettore di utenti e programmi

Se il sistema informatico consente il lavoro congiunto di più utenti, sorge il problema di organizzare la loro attività sicura. È necessario garantire la sicurezza delle informazioni sul disco in modo che nessuno possa eliminare o danneggiare i file di altre persone. Non è possibile consentire ai programmi di alcuni utenti di interferire arbitrariamente con il lavoro dei programmi di altri utenti. È necessario fermare i tentativi di utilizzo non autorizzato del sistema informatico. Tutte queste attività vengono svolte

Aggiornato: ottobre 2009

Scopo: Windows 7

Questa sezione fornisce informazioni di base sull'utilizzo delle macchine virtuali e fornisce collegamenti alle istruzioni per l'esecuzione di attività specifiche, ad esempio l'utilizzo di dispositivi USB in una macchina virtuale.

È possibile utilizzare la cartella Macchine virtuali per accedere e gestire le macchine virtuali. Questa cartella è associata a un account utente di Windows allo stesso modo delle cartelle Documenti e Immagini. La cartella "Macchine virtuali" elenca tutto macchine virtuali associato all'account utente. Inoltre, questa cartella visualizza informazioni sulle macchine virtuali (ad esempio, informazioni sullo stato se è in esecuzione o in modalità ibernazione). Il collegamento alla cartella "Macchine virtuali" si trova nel gruppo Windows virtuale Menu di avvio del PC.

Interazione con l'ambiente virtuale

Per interagire con un ambiente virtuale, è necessario accedere al sistema operativo sulla macchina virtuale e utilizzare il desktop della macchina virtuale oppure utilizzare applicazioni virtuali. Per ulteriori informazioni sulla configurazione delle applicazioni virtuali, vedere .

Se l'utente deve interagire con il sistema operativo nella macchina virtuale, deve aprire la macchina virtuale.

Apertura di una macchina virtuale

Apri la cartella "Macchine virtuali". Sul menu Inizio scegliere oggetto PC virtuale Windows. Se questa voce di menu non viene visualizzata, fare clic su Tutti i programmi, seleziona la cartella Windows Virtual PC e in essa - l'elemento PC virtuale Windows.

Avvia la macchina virtuale. Nell'elenco dei file, seleziona la macchina virtuale e fai doppio clic su di essa, oppure seleziona il comando Aprire.

Windows Virtual PC aprirà una finestra della macchina virtuale e visualizzerà l'output video della macchina virtuale.

Per aumentare le dimensioni del desktop della macchina virtuale, puoi utilizzare la modalità a schermo intero. Premere la seguente scorciatoia da tastiera: WINDOWS+FRECCIA SU. Per un elenco di scorciatoie da tastiera aggiuntive che è possibile utilizzare per eseguire comandi comuni in una macchina virtuale, vedere una versione aggiornata di questo argomento nella Libreria tecnica di Windows 7 (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=157627) ).

È possibile utilizzare CD, DVD e file immagine (file ISO) in una macchina virtuale. Windows Virtual PC supporta solo immagini in formato ISO 9660 (uno standard sviluppato dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione). Per utilizzare supporti fisici o file ISO, è necessario modificare le impostazioni dell'unità DVD. Per ulteriori informazioni sulla modifica delle impostazioni della macchina virtuale, vedere .

Puoi anche connettere e utilizzare dispositivi USB in macchine virtuali. Vedere la sezione per le istruzioni.

Gestione dell'ambiente virtuale

Sebbene le macchine virtuali possano sembrare integrate in Windows 7, i sistemi operativi nelle macchine virtuali e nelle applicazioni virtuali richiedono la stessa gestione e manutenzione che verrebbero eseguiti direttamente sui computer fisici. Qualsiasi sistema operativo su una macchina virtuale è un'entità separata, quindi questi sistemi devono essere gestiti separatamente. Quindi, per sfruttare le componenti funzionali e le strutture, come il centro aggiornamenti di Windows e programmi antivirus, è necessario installare ed eseguire questi componenti e strumenti sul sistema operativo della macchina virtuale. I componenti funzionali e gli strumenti eseguiti nel sistema operativo host non influiscono sul sistema operativo nella macchina virtuale.

Un programma di macchina virtuale è un software speciale che crea un sistema di computer virtuale con hardware virtuale. Questa macchina virtuale viene eseguita in una finestra separata come processo nel sistema operativo reale. La macchina virtuale può essere avviata dal disco di installazione (o Live CD) e il sistema operativo "percepirà" il computer virtuale come se fosse reale. Si installerà e funzionerà proprio come su un vero PC fisico. Per caricare un tale sistema operativo, è sufficiente aprire il programma per lavorare con macchine virtuali ed eseguire il sistema operativo virtuale in una finestra separata direttamente sul desktop.

Il sistema operativo di una macchina virtuale è archiviato su un disco rigido virtuale, un file multi-gigabyte che risiede su un disco rigido reale. Il sistema operativo percepisce questo file come un disco a tutti gli effetti, quindi non ci sono difficoltà nella creazione di partizioni.

Le macchine virtuali mettono a dura prova le risorse del sistema reale e quindi non funzionano alla velocità del sistema operativo installato su un computer reale. Ciò crea particolari difficoltà per i giochi moderni che richiedono schede grafiche potenti e processori multi-core, quindi le macchine virtuali non sono l'opzione migliore per eseguire giochi Windows su Linux o Mac OS X (a meno che non siano vecchie o ad alta intensità di risorse).

Perché potresti aver bisogno di una macchina virtuale

Le macchine virtuali non sono solo un buon divertimento per i geek, ma anche uno strumento molto utile. Consentono di sperimentare sistemi operativi alternativi senza abbandonare quello attuale. Questa è una buona opzione, ad esempio, per provare Linux in generale, o una nuova distribuzione in particolare, senza doverlo installare sul tuo computer principale o addirittura avviare da un Live CD o USB. Quando il sistema operativo si annoia, la macchina virtuale può essere semplicemente eliminata. Inoltre, la macchina virtuale buon modo test nuova versione Finestre. Quando viene rilasciata una build di prova di Windows 9, puoi evitare potenziali problemi di stabilità del sistema installandola in una macchina virtuale.

La macchina virtuale consente inoltre di utilizzare software scritti per altri sistemi operativi. Ad esempio, su Linux e Mac, puoi installare programmi Windows in una macchina virtuale. E anche su Windows, puoi utilizzare una macchina virtuale per eseguire programmi Linux, anziché Cygwin o un secondo sistema operativo in modalità di avvio alternativa.

Inoltre, le macchine virtuali sono isolate dal sistema operativo principale, quindi i programmi in esse installati non possono danneggiare il sistema operativo reale. Una macchina virtuale è una buona soluzione per testare programmi dubbi. Ad esempio, quando abbiamo ricevuto un'e-mail fraudolenta che pretendeva di provenire da Microsoft, abbiamo eseguito il file allegato in una macchina virtuale per vedere cosa faceva e gli aggressori non sono riusciti a danneggiare il nostro sistema operativo reale.

I sistemi operativi non protetti possono anche essere eseguiti in sicurezza in un ambiente isolato. Se non riesci a sbarazzarti delle applicazioni che funzionano solo su Windows XP, puoi creare una macchina virtuale per loro. Certo, sarebbe meglio non usare affatto Windows XP, ma se lo fai, è meglio eseguirlo su una macchina virtuale che su un computer reale.

Programmi per lavorare con macchine virtuali

Esistono diversi programmi per lavorare con le macchine virtuali:

Un sistema operativo su una macchina virtuale è un sistema operativo installato ed eseguito su una macchina virtuale. Se non è stata specificata la posizione del supporto di installazione al momento della creazione della macchina virtuale, è necessario eseguire una delle seguenti operazioni prima di installare il sistema operativo nella macchina virtuale.

• Ottenere e accedere al supporto di installazione per il sistema operativo configurando la macchina virtuale per l'utilizzo di un'unità CD/DVD. Vedere la sezione per le istruzioni.
• Se prevedi di eseguire l'installazione in rete, configura la macchina virtuale per l'utilizzo di una scheda di rete legacy che si connette a una rete virtuale esterna. Questo tipo di rete fornisce connettività di rete fisica reindirizzando il traffico a una scheda di rete fisica tramite una rete virtuale esterna. Vedere la sezione per maggiori informazioni.

Dopo aver configurato correttamente la macchina virtuale, è possibile installarvi un sistema operativo.

Apri Hyper-V Manager. Fare clic sul pulsante Inizio, selezionare il componente Amministrazione, poi Gestore Hyper-V.

Macchine virtuali

• Collegare.
• Azione premi il bottone Collegare.

1. Sul menu Azione nella finestra Connetti alla macchina virtuale, fare clic su Correre.

   La macchina virtuale si avvierà, cercherà i dispositivi di avvio e scaricherà il pacchetto di installazione.

   Completa tutti i passaggi di installazione.

Hyper-V include un pacchetto software per i sistemi operativi supportati su macchine virtuali che migliora l'integrazione tra il computer fisico e la macchina virtuale. Questo pacchetto è chiamato servizi di integrazione. Versioni più recenti dei sistemi operativi supportati Sistemi Windows includere servizi di integrazione e non richiederne l'installazione dopo l'installazione del sistema operativo nella macchina virtuale. Per ulteriori informazioni sui sistemi operativi supportati e su quelli che richiedono l'installazione di Integration Services, vedere i documenti sulla distribuzione di Hyper-V nella Libreria tecnica di Windows Server 2008 (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=128037 ).

Connettiti alla macchina virtuale. Per questo, nella sezione Macchine virtuali riquadro dei risultati, utilizzare uno dei seguenti metodi.

• Fare clic con il pulsante destro del mouse sul nome della macchina virtuale e selezionare comando Collegare.
• Seleziona un nome per la macchina virtuale. Nell'area di Azione premi il bottone Collegare.

1. Si apre il componente Connessione macchina virtuale.

   Nel menu Azione della connessione alla macchina virtuale, fare clic su Incolla disco di installazione servizi di integrazione. Questa azione carica il disco di installazione nell'unità DVD virtuale.

   A seconda del sistema operativo che stai installando, potrebbe essere necessario avviare l'installazione manualmente. Fare clic in un punto qualsiasi della finestra del sistema operativo sulla macchina virtuale e passare all'unità CD. Per eseguire il pacchetto di installazione dal CD, utilizzare il metodo appropriato per il sistema operativo nella macchina virtuale.

   Una volta completata l'installazione, tutti i servizi di integrazione saranno disponibili per l'uso.

Note aggiuntive

• Per impostazione predefinita, l'utente deve essere almeno un membro del gruppo locale per completare questa procedura. Amministratori o gruppo simile. Tuttavia, utilizzando Gestione autorizzazioni, un amministratore può modificare la politica di autorizzazione in modo che un utente o un gruppo di utenti possa eseguire questa procedura. Per ulteriori informazioni, vedere Utilizzo di Gestione autorizzazioni per la protezione Hyper-V (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=142886).
• L'uso di una connessione di macchina virtuale in una sessione di Servizi Desktop remoto non è supportato se Integration Services non è installato.
• I servizi di integrazione per i sistemi operativi Linux supportati non sono inclusi nel pacchetto di installazione di Hyper-V. Sono distribuiti tramite il sito Web Microsoft Connect e sono chiamati componenti di integrazione Linux per Microsoft Hyper-V. Per maggiori informazioni consultare la pagina web