Kā izveidot un lietot virtuālās mašīnas. Ievads

Anotācija: Šī lekcija iepazīstina ar operētājsistēmas jēdzienu; ņem vērā attīstības evolūciju operētājsistēmas; apraksta operētājsistēmu funkcijas un pieejas operētājsistēmu veidošanai.

Operētājsistēma (OS) ir programma, kas ļauj racionāli izmantot datora aparatūru lietotājam draudzīgā veidā. Ievadlekcijā tiek runāts par šajā kursā apgūto priekšmetu. Vispirms mēģināsim atbildēt uz jautājumu, kas ir OS. Tam sekos OS evolūcijas analīze un stāsts par mūsdienu OS galveno jēdzienu un komponentu rašanos. Noslēgumā tiks prezentēta OS klasifikācija pēc arhitektūras iezīmēm un datora resursu izmantošanas.

Kas ir operētājsistēma

Skaitļošanas sistēmas struktūra

No kā sastāv jebkura datorsistēma? Pirmkārt, no tā, ko angliski runājošās valstīs pieņemts saukt par aparatūru vai tehnisko atbalstu: procesors, atmiņa, monitors, diska ierīces utt., ko vieno mugurkaula savienojums, ko sauc par kopni. Daļa informācijas par datora arhitektūru ir pieejama šīs lekcijas 1. pielikumā.

Otrkārt, skaitļošanas sistēma sastāv no programmatūras. Visi programmatūra Ir ierasts sadalīt divās daļās: lietišķajā un sistēmiskajā. Lietojumprogrammatūra parasti ietver dažādas banku un citas biznesa programmas, spēles, tekstapstrādes programmas utt. Sistēmas programmatūra parasti tiek saprasta kā programmas, kas atvieglo lietojumprogrammu darbību un attīstību. Man jāsaka, ka iedalījums lietojumprogrammu un sistēmas programmatūrā ir daļēji nosacīts un atkarīgs no tā, kurš šādu sadalījumu veic. Tātad parasts lietotājs, kas nav pieredzējis programmēšanas jomā, var uzskatīt Microsoft Word par sistēmas programmu, bet no programmētāja viedokļa tā ir lietojumprogramma. C valodas kompilators parastam programmētājam ir sistēmas programma, bet sistēmai tā ir lietojumprogramma. Neskatoties uz šo izplūdušo malu, šo situāciju var attēlot kā slāņu secību (skat. 1.1. att.), atsevišķi izceļot izplatītāko sistēmas programmatūras daļu - operētājsistēmu:

Rīsi. 1.1.

Kas ir OS

Lielākajai daļai lietotāju ir darbības pieredze operētājsistēmas, taču viņiem tomēr ir grūti sniegt šim jēdzienam precīzu definīciju. Īsi apskatīsim galvenos viedokļus.

Operētājsistēma kā virtuālā mašīna

Izstrādājot OS plaši tiek izmantota abstrakcija, kas ir svarīga vienkāršošanas metode un ļauj koncentrēties uz augsta līmeņa sistēmas komponentu mijiedarbību, ignorējot to ieviešanas detaļas. Šajā ziņā OS ir saskarne starp lietotāju un datoru.

Lielākajai daļai datoru arhitektūra mašīnu instrukciju līmenī ir ļoti neērta lietošanai lietojumprogrammām. Piemēram, lai strādātu ar disku, ir nepieciešamas zināšanas par tā elektroniskā komponenta iekšējo struktūru - kontrolieris diska pagriešanas komandu ievadīšanai, celiņu meklēšanai un formatēšanai, lasīšanas un rakstīšanas sektoriem utt.. Ir skaidrs, ka vidusmēra programmētājs nav spējīgs uzņemties ņemt vērā visas iekārtas funkcijas (mūsdienu terminoloģijā - izstrādāt ierīču draiverus), bet tai jābūt vienkāršai augsta līmeņa abstrakcijai, piemēram, diska informācijas telpu attēlojot kā failu kopu. Failu var atvērt lasīšanai vai rakstīšanai, izmantot informācijas izgūšanai vai atiestatīšanai un pēc tam aizvērt. Tas ir konceptuāli vienkāršāk nekā uztraukties par disku galviņu pārvietošanas detaļām vai motora organizēšanu. Tāpat ar vienkāršu un skaidru abstrakciju palīdzību no programmētāja tiek paslēptas visas nevajadzīgās detaļas par pārtraukumu organizēšanu, taimera darbību, atmiņas pārvaldību u.c. Turklāt mūsdienu skaitļošanas sistēmās var radīt ilūziju par neierobežotu RAM lielumu. un procesoru skaitu. Tas to visu dara operētājsistēma. Pa šo ceļu, operētājsistēma prezentēts lietotājam virtuālā iekārta, ar ko ir vieglāk tikt galā nekā tieši ar datora aparatūru.

Operētājsistēma kā resursu pārvaldnieks

Operētājsistēma izstrādāts, lai pārvaldītu visas ļoti sarežģītas datoru arhitektūras daļas. Iedomājieties, piemēram, kas notiek, ja vairākas programmas, kas darbojas vienā datorā, mēģina vienlaikus izvadīt printeri. Mēs nonāktu pie dažādu programmu izvadīto rindu un lapu jūkli. Operētājsistēma novērš šāda veida haosu, buferējot informāciju, kas paredzēta drukāšanai uz diska un organizējot drukas rindu. Daudzlietotāju datoriem resursu pārvaldības un aizsardzības nepieciešamība ir vēl acīmredzamāka. Sekojoši, operētājsistēma, kā resursu pārvaldnieks, nodrošina sakārtotu un kontrolētu procesoru, atmiņas un citu resursu sadali starp dažādām programmām.

Operētājsistēma kā lietotāju un programmu aizsargs

Ja skaitļošanas sistēma pieļauj vairāku lietotāju kopīgu darbu, tad rodas viņu drošas darbības organizēšanas problēma. Nepieciešams nodrošināt diskā esošās informācijas drošību, lai neviens nevarētu izdzēst vai sabojāt citu cilvēku failus. Jūs nevarat ļaut dažu lietotāju programmām patvaļīgi traucēt citu lietotāju programmu darbu. Ir jāpārtrauc datorsistēmas neatļautas izmantošanas mēģinājumi. Visas šīs darbības tiek veiktas

Atjaunināts: 2009. gada oktobrī

Mērķis: Windows 7

Šajā sadaļā ir sniegta pamatinformācija par virtuālo mašīnu izmantošanu un saites uz norādījumiem konkrētu uzdevumu veikšanai, piemēram, USB ierīču izmantošanai virtuālajā mašīnā.

Varat izmantot mapi Virtuālās mašīnas, lai piekļūtu un pārvaldītu virtuālās mašīnas. Šī mape ir saistīta ar Windows lietotāja kontu tāpat kā mapes Dokumenti un attēli. Mapē "Virtuālās mašīnas" ir uzskaitīti visi virtuālās mašīnas saistīta ar lietotāja kontu. Turklāt šajā mapē tiek parādīta informācija par virtuālajām mašīnām (piemēram, informācija par statusu, vai tā darbojas vai ir hibernācijas režīmā). Mapes saīsne "Virtuālās mašīnas" atrodas grupā Windows Virtual Datora sākuma izvēlne.

Mijiedarbība ar virtuālo vidi

Lai mijiedarbotos ar virtuālo vidi, jums ir jāpiesakās operētājsistēmā virtuālajā mašīnā un jāizmanto virtuālās mašīnas darbvirsma vai jāizmanto virtuālās lietojumprogrammas. Papildinformāciju par virtuālo lietojumprogrammu konfigurēšanu skatiet .

Ja lietotājam ir nepieciešams mijiedarboties ar operētājsistēmu virtuālajā mašīnā, viņam ir jāatver virtuālā mašīna.

Virtuālās mašīnas atvēršana

Atveriet mapi "Virtuālās mašīnas". Izvēlnē Sākt atlasiet vienumu Windows virtuālais dators. Ja šis izvēlnes vienums netiek parādīts, noklikšķiniet uz Visas programmas, atlasiet Windows Virtual PC mapi un tajā - vienumu Windows virtuālais dators.

Sāciet virtuālo mašīnu. Failu sarakstā atlasiet virtuālo mašīnu un veiciet dubultklikšķi uz tās vai atlasiet komandu Atvērt.

Windows Virtual PC atvērs virtuālās mašīnas logu un parādīs virtuālās mašīnas video izvadi.

Lai palielinātu virtuālās mašīnas darbvirsmas izmēru, varat izmantot pilnekrāna režīmu. Nospiediet šo īsinājumtaustiņu: WINDOWS+AUGŠUPĒJĀ BULTIŅA. Papildu īsinājumtaustiņu sarakstu, kurus varat izmantot, lai izpildītu parastās komandas virtuālajā mašīnā, skatiet atjauninātajā šīs tēmas versijā Windows 7 tehniskajā bibliotēkā (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=157627). ).

Virtuālajā mašīnā varat izmantot kompaktdiskus, DVD un attēlu failus (ISO failus). Windows Virtual PC atbalsta tikai ISO 9660 formāta attēlus (standartu, ko izstrādājusi Starptautiskā standartizācijas organizācija). Lai izmantotu fizisko datu nesēju vai ISO failus, ir jāmaina DVD diskdziņa iestatījumi. Lai iegūtu papildinformāciju par virtuālās mašīnas iestatījumu maiņu, skatiet .

Varat arī pievienot un izmantot USB ierīces virtuālajās mašīnās. Norādījumus skatiet sadaļā.

Virtuālās vides pārvaldība

Lai gan šķiet, ka virtuālās mašīnas ir integrētas operētājsistēmā Windows 7, operētājsistēmām virtuālajās mašīnās un virtuālajās lietojumprogrammās ir nepieciešama tāda pati pārvaldība un uzturēšana, kā tās darbotos tieši fiziskajos datoros. Jebkura operētājsistēma virtuālajā mašīnā ir atsevišķa vienība, tāpēc šīs sistēmas ir jāpārvalda atsevišķi. Tātad, lai izmantotu funkcionālās sastāvdaļas un iespējas, piemēram, centru Windows atjauninājumi un pretvīrusu programmām, jums ir jāinstalē un jāpalaiž šie komponenti un rīki virtuālās mašīnas operētājsistēmā. Funkcionālie komponenti un rīki, kas darbojas resursdatora operētājsistēmā, neietekmē operētājsistēmu virtuālajā mašīnā.

Virtuālās mašīnas programma ir īpaša programmatūra, kas izveido virtuālu datorsistēmu ar virtuālo aparatūru. Šī virtuālā mašīna darbojas atsevišķā logā kā process reālajā operētājsistēmā. Virtuālo mašīnu var palaist no instalācijas diska (vai Live CD), un operētājsistēma virtuālo datoru "uztvers" kā īstu. Tas tiks instalēts un darbosies tāpat kā reālā fiziskā datorā. Lai ielādētu šādu operētājsistēmu, pietiek atvērt programmu darbam ar virtuālajām mašīnām un palaist virtuālo OS atsevišķā logā tieši uz darbvirsmas.

Virtuālās mašīnas operētājsistēma tiek glabāta virtuālajā cietajā diskā, vairāku gigabaitu failā, kas atrodas reālā cietajā diskā. Operētājsistēma šo failu uztver kā pilnvērtīgu disku, tāpēc nav nekādu grūtību izveidot nodalījumus.

Virtuālās mašīnas rada papildu slodzi reālajiem sistēmas resursiem un tāpēc nedarbojas tik ātri kā reālā datorā instalētā operētājsistēma. Tas rada īpašas grūtības mūsdienu spēlēm, kurām nepieciešamas jaudīgas grafiskās kartes un daudzkodolu procesori, tāpēc virtuālās mašīnas nav labākais risinājums Windows spēļu palaišanai operētājsistēmā Linux vai Mac OS X (ja vien tās nav vecas vai resursietilpīgas).

Kāpēc jums var būt nepieciešama virtuālā mašīna

Virtuālās mašīnas ir ne tikai laba izklaide dīķiem, bet arī ļoti noderīgs rīks. Tie ļauj eksperimentēt ar alternatīvām operētājsistēmām, neatsakoties no pašreizējās. Tā ir laba iespēja, piemēram, lai izmēģinātu Linux kopumā vai jo īpaši jaunu izplatīšanu, neinstalējot to galvenajā datorā vai pat palaistot no Live CD vai USB. Kad operētājsistēmai kļūst garlaicīgi, virtuālo mašīnu var vienkārši izdzēst. Turklāt virtuālā mašīna labs veids pārbaude jauna versija Windows. Kad tiek izlaista Windows 9 izmēģinājuma versija, varat izvairīties no iespējamām sistēmas stabilitātes problēmām, instalējot to virtuālajā mašīnā.

Virtuālā mašīna ļauj izmantot arī citām operētājsistēmām rakstītu programmatūru. Piemēram, operētājsistēmās Linux un Mac varat instalēt Windows programmas virtuālajā mašīnā. Un pat operētājsistēmā Windows varat izmantot virtuālo mašīnu, lai palaistu Linux programmas, nevis Cygwin vai otru operētājsistēmu alternatīvā sāknēšanas režīmā.

Turklāt virtuālās mašīnas ir izolētas no galvenās operētājsistēmas, tāpēc tajās instalētās programmas nevar kaitēt reālajai OS. Virtuālā mašīna ir labs risinājums apšaubāmu programmu testēšanai. Piemēram, kad saņēmām krāpniecisku e-pasta ziņojumu, kas it kā ir no Microsoft, mēs palaidām tam pievienoto failu virtuālajā mašīnā, lai redzētu, ko tas dara, un uzbrucēji nespēja kaitēt mūsu reālajai operētājsistēmai.

Neaizsargātas operētājsistēmas var droši palaist arī izolētā vidē. Ja nevarat atbrīvoties no lietojumprogrammām, kas darbojas tikai operētājsistēmā Windows XP, varat tām izveidot virtuālo mašīnu. Protams, labāk būtu nelietot Windows XP vispār, bet, ja jūs to darāt, tad labāk to palaist virtuālajā mašīnā, nevis reālā datorā.

Programmas darbam ar virtuālajām mašīnām

Ir vairākas programmas darbam ar virtuālajām mašīnām:

Operētājsistēma virtuālajā mašīnā ir operētājsistēma, kas ir instalēta un darbojas virtuālajā mašīnā. Ja, veidojot virtuālo mašīnu, nenorādījāt instalācijas datu nesēja atrašanās vietu, pirms operētājsistēmas instalēšanas virtuālajā mašīnā veiciet kādu no šīm darbībām.

• Iegūstiet un piekļūstiet operētājsistēmas instalācijas datu nesējam, konfigurējot virtuālo mašīnu CD/DVD diskdziņa lietošanai. Norādījumus skatiet sadaļā.
• Ja plānojat instalēt, izmantojot tīklu, konfigurējiet virtuālo mašīnu, lai tā izmantotu mantoto tīkla adapteri, kas savienojas ar ārēju virtuālo tīklu. Šis tīkla veids nodrošina fizisku tīkla savienojumu, novirzot trafiku uz fizisko tīkla adapteri, izmantojot ārējo virtuālo tīklu. Plašāku informāciju skatiet sadaļā.

Pēc virtuālās mašīnas pareizas konfigurēšanas varat tajā instalēt operētājsistēmu.

Atveriet Hyper-V pārvaldnieku. Noklikšķiniet uz pogas Sākt, atlasiet komponentu Administrācija, un tad Hyper-V pārvaldnieks.

Virtuālās mašīnas

• savienot.
• Darbība nospiediet pogu savienot.

1. Izvēlnē Darbība logā Connect to Virtual Machine noklikšķiniet uz Skrien.

   Tiks startēta virtuālā mašīna, tiks meklētas startēšanas ierīces un lejupielādēta instalācijas pakotne.

   Pabeidziet visas instalēšanas darbības.

Hyper-V ietver programmatūras pakotni atbalstītajām operētājsistēmām virtuālajās mašīnās, kas uzlabo integrāciju starp fizisko datoru un virtuālo mašīnu. Šo paketi sauc par integrācijas pakalpojumiem. Atbalstīto operētājsistēmu jaunākas versijas Windows sistēmas ietver integrācijas pakalpojumus un neprasa tos instalēt pēc operētājsistēmas instalēšanas virtuālajā mašīnā. Lai iegūtu papildinformāciju par atbalstītajām operētājsistēmām un tām, kurām ir jāinstalē integrācijas pakalpojumi, skatiet Hyper-V izvietošanas dokumentus Windows Server 2008 tehniskajā bibliotēkā (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=128037).

Izveidojiet savienojumu ar virtuālo mašīnu. Šim nolūkam sadaļā Virtuālās mašīnas rezultātu rūtī, izmantojiet kādu no šīm metodēm.

• Ar peles labo pogu noklikšķiniet uz virtuālās mašīnas nosaukuma un atlasiet komandu savienot.
• Atlasiet virtuālās mašīnas nosaukumu. Apgabalā Darbība nospiediet pogu savienot.

1. Tiek atvērts virtuālās mašīnas savienojuma komponents.

   Virtuālās mašīnas savienojuma izvēlnē Darbība noklikšķiniet uz Ielīmēt instalācijas disks integrācijas pakalpojumi. Šī darbība ielādē instalācijas disku virtuālajā DVD diskdzinī.

   Atkarībā no instalējamās operētājsistēmas, iespējams, instalēšana ir jāsāk manuāli. Virtuālās mašīnas operētājsistēmas logā noklikšķiniet jebkurā vietā un pārejiet uz kompaktdisku disku. Lai palaistu instalācijas pakotni no kompaktdiska, virtuālajā mašīnā izmantojiet operētājsistēmai atbilstošo metodi.

   Kad instalēšana būs pabeigta, visi integrācijas pakalpojumi būs pieejami lietošanai.

papildu piezīmes

• Pēc noklusējuma lietotājam ir jābūt vismaz vietējās grupas dalībniekam, lai pabeigtu šo procedūru. Administratori vai līdzīga grupa. Tomēr, izmantojot autorizācijas pārvaldnieku, administrators var mainīt autorizācijas politiku, lai lietotājs vai lietotāju grupa varētu veikt šo procedūru. Papildinformāciju skatiet sadaļā Autorizācijas pārvaldnieka izmantošana Hyper-V drošībai (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=142886).
• Virtuālās mašīnas savienojuma izmantošana attālās darbvirsmas pakalpojumu sesijā netiek atbalstīta, ja integrācijas pakalpojumi nav instalēti.
• Integrācijas pakalpojumi atbalstītajām Linux operētājsistēmām nav iekļauti Hyper-V instalācijas pakotnē. Tie tiek izplatīti, izmantojot Microsoft Connect vietni, un tiek saukti par Microsoft Hyper-V Linux integrācijas komponentiem. Papildinformāciju skatiet tīmekļa lapā