Betriebssystemvirtualisierung
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Lernkarten
1. Was ist der Unterschied zwischen Emulation und Virtualisierung?
Bei der Emulation wird die komplette Hardware in Software nachgebildet, während bei Virtualisierung in der Regel nur ein geringer Teil der Befehle des kompletten Befehlssatzes nachgebildet werden.
2. Was muss ein Prozessor nach Popek und Goldberg erfüllen, damit eine effiziente Virtualisierbarkeit gegeben ist?
Nach Popek und Goldberg ist eine Rechnerarchitektur virtualisierbar, wenn alle sensitiven Operationen privilegiert sind. Wenn alle sensitiven Befehle eine Teilmenge der privilegierten Befehle darstellen, kann auf jeden Fall ein Hypervisor nach Popek und Goldberg konstruiert werden.
3. Was ist im Sinne der Virtualisierung ein kritischer Maschinenbefehl?
Kritische Befehle sind sensitiv, aber nicht privilegiert und verursachen daher bei der Betriebssystemvirtualisierung gewisse Probleme, weil das Gastgeberbetriebssystem nicht erkennen kann, ob sie vom Anwendungsprogramm oder vom Hostbetriebssystem abgesetzt werden.
4. Was versteht man unter einem Typ-1-Hypervisor?
Ein Typ-1-Hypervisor dient der Betriebssystemvirtualisierung, ist direkt über der Hardware als kleines Minibetriebssystem platziert und läuft im Kernelmodus (Ring 0) oder in einem speziellen, privilegierten Modus.
5. Was versteht man unter einem Typ-2-Hypervisor?
Ein Typ-2-Hypervisor dient der Betriebssystemvirtualisierung und läuft als einfaches Benutzerprogramm über einem Gastgeberbetriebssystem. Man nennt den Ansatz auch Hosted-Ansatz.
6. Was versteht man unter Paravirtualisierung?
Hier handelt es sich um eine Technik zur Betriebssystemvirtualisierung. Von Paravirtualisierung spricht man, wenn man das Gastbetriebssystem verändert. Der Hypervisor ist in diesem Fall ein reduziertes Betriebssystem, das auch als paravirtualisiertes Betriebssystem bezeichnet wird. Vom Gastbetriebssystem werden Hypervisor-Aufrufe über spezielle Systemaufrufe (API) an das Gastgeberbetriebssystem abgesetzt.
7. Was ist eine Schattentabelle im Sinne der Betriebssystemvirtualisierung?
Die Umsetzung der realen auf die physikalische Adresse erfolgt bei der Virtualisierung z. B. über die Schattentabelle. Über diese ist eine direkte Umsetzung einer virtuellen auf eine physikalische Adresse möglich.
8. Was bedeutet Ballooning bei der Speicherverwaltung eines Hypervisors?
Wenn der Hypervisor selbst Speicher benötigt, initiiert er bei den Gastbetriebssystemen Replacement-Aktivitäten, indem er künstlich Speicher anfordert. Hier spricht man von Ballooning.
9. Wozu dient der Virtual Processor Identifier bei der Verwaltung des TLB?
Der Virtual Processor Identifier (VPID) ist eine eindeutige Identifikation einer VM(vergleichbar mit der PID für Prozesse) und kann als Identifikationsmerkmal für die Zuordnung der TLB-Einträge zu den VMs genutzt werden. Damit wird es möglich, dass der TLB nicht bei jedem VM-Wechsel vollständig entlehrt und neu belegt werden muss.
