系统虚拟化-原理与实现

《系统虚拟化:原理与实现》深入而又系统地介绍了以软件完全虚拟化、硬件辅助虚拟化及类虚拟化为核心的各种系统虚拟化技术。系统虚拟化:原理与实现》是系统虚拟化技术实现原理的全面展示，也是作者这些年在虚拟化学术和工业研究领域开发的来自经验总结。《系统虚拟化:原理与实现》理论360百科与实践相结合，用通俗易懂的语言描述系统虚拟化技术原理，其中不乏具有代表性和普遍意义的实例和技术细节，是学习系统虚拟化技术的宝贵资料。

• 书名 系统虚拟化-原理与实现
• 页数 238页
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2009年

基本信息

研儿坚营松脸认跑齐　　ISBN:9787302193来自722

　　装帧:平装

　　360百科开本:16

　　定价:29.00

内容简介

　　《系统虚拟化:原理门艺少及行存生探与实现》深入而又系统地介绍了以软件完全虚拟化、硬件辅助虚拟化及类虚拟化为核心的各种系统虚拟化技术。全书共9章，第1章概述性地介绍了虚拟化技术; 第2章介绍计算机系统知识; 第3章从CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化三大块对系统虚拟化技术进搞日极新半血类时粮行概述，并介绍虚拟机监控器(VMM)的组成与运采个量听宣分类，而且对市场上流行的虚拟化产品进行了简单介绍; 第4~6章分别从基于千制软件的完全虚拟化、硬件辅助的完全虚拟化和类虚拟化三种实现技术角度深入介绍系统虚拟化方法; 第7章介绍虚拟机的性能评测和调试技历刘示甚形术; 第8章介绍系统虚拟化的应用实例; 最后在第边9章对虚拟机和系统虚拟化技术的发展作一个展望。

　　《系统虚拟化:原理与实现》是系统虚拟化技术实现原理的全面展示，也是作者这些年在虚拟化学术

　　和工业研究领域开发的经验总结。《音看团等阻画实训系统虚拟化:原理与实现》理论与实践相结合，用通俗易懂的语言描述系统虚拟化技术原理，其中不乏具有代表性和普遍意义的实例和技术细节，是学习系统虚拟化技术的宝贵资料。

　　虚拟化技术在近期成为了学术界和产业界的一大示织困为密法杆受焦点，并且被认为是在将来的一段时间内最具影响力的技术之一，它可能会改变现有系统软件的整个样子，为系统软件带来一场新的革命。

　　虚拟化卫环土校工行比兵技术正在成为系统软件中广泛存在的一层，它的普及可以从三个角度来看待。从硬件平台来讲，虚拟化技术被用于企业级服务器、桌面平台(例如台式

　　计算机和笔记本式计算机)以及嵌入式系统中; 从用途来讲，虚拟化技术被用于系统资源管理、容错、软硬件维护、增强系统安全、提伯球率同曾花山步升性能和节能等领绝项露师息真洋域;

　　从趋势来讲，虚拟化技术病紧室钟析际说正在广泛地与其他技术结合，并且得到更多硬件上的支持，其性能损失不断降低，部分固化到硬件中。

　　虚拟化技术的含义很广泛。将任何一种形式的资源抽象成另一种形式的技术都是虚拟化。在常用的皇兴约场愿命帮件十操作系统中就存在某种意义上的"虚拟化技术"，例如虚拟内存空间和进程。如果把内存看作科面都英引完是一个设备，虚拟内存就是将物理内存虚拟成多个内存空间。虚拟内存的容量可以少于或多于物理内存。进程的概念实际是对于物理硬件执行环境的一个抽象，每一个进程都享有一个完整的硬件执行环境，并且与其他进程相隔离。

　　相对于进程级的虚拟化，虚拟机是另外一个层面的虚拟化，即系统级虚拟化线革代特烟困右战华注。与虚拟单个进程的执行环境所不附音品粒之帝渐施同，系统级虚拟化所抽院密象的环境是整个计算机，其抽象出的环境称为虚拟机，包括CPU、内存和I/O。在每个虚拟机中都可以运行一个操作系统，在一台计算机上可以虚拟出多个虚拟机。

　　本书尝试将当前主要的虚拟机和系统级虚拟化原理梳理出来，从一个系统设计者的角度来介绍。从基本的原理出发，本书结合主流的x86体系结构和硬件上对虚拟化的支持来介绍系统级虚拟化是如何实现的。除介绍虚拟机与系统级虚拟化原理之外，本书力图加入学术界对于虚拟化技术或利用虚拟化技术的最新研究、产业界的最新应用和将来可能的发展趋向。

编辑推荐

　　《系统虚拟化:原理与实现》不仅可以作为教材，供计算机相关专业的大学高年级学生和研究生阅读; 而来自且可以作为一本参考手册，供大学或企业里与系统相关领域的研究开发人员以及对虚拟机及虚拟化核心技术有兴趣的研究者和开源工作者阅读。

目录

　　第1章 开篇

　　360百科1.1 形形色色的虚拟化

　　1.2 系统虚拟化

　　1.3 系统虚拟化简史

　　1.4 系统虚拟化的好处

　　第2章 x86架构及操作系统概述

　　2球程落家福征员.1 x86的历史和操作系统概要

　　2.1.1 x86的历史

　　2.1.2 操作系统概述

　　2.2 x86内存架构

　　2.2.1 地址空间

　　2.2.2 地址

　　蛋话黄2.2.3 x86内存管理路机制

　　2.3 x86架构的基本运行环境

　　2.3.1 三种基本模式

　　2.3.2 基本寄存器组

　　2.3.3 权限控制

　　2.4 中断与异常

　　2.4.1 中断架构

　　2.4.2 异常架构

　　2.4.3 操作系统对中断/异常的处理流程

　　2.5 进程

　　2.5.1 上倒耐支准下文

　　2.5.2 上下文切换

法周称鱼控盟但海变去相　　2.6 I/O架构

　　2.6.1 x86的I/O架构

　　2.6.2 DMA

　　2.6.3 PCI呀设备

　　2.6.4 PCI Express

　　2.7 时钟

　　2.7.1 x86平台的常用时钟

　　2.7.2 操作系统的时钟观

　　第3章 虚拟化概述

　　3.1 可虚拟化架构与不可虚拟化架构

　　3.2 处理器虚拟化

　　3.2.1 指令的模拟

　　3.2.2 中断和异常的模拟及注入

　　3.2.3 对称多处理器技术的模拟

　　3.3 内存虚拟化

　　3.4 I/O虚拟化

　　3.4.1 概述

　　3.4.2 设备发现

　　3.4.3 访问截系乱财政获

　　3.4.4 设备模拟

　　3.4.5 设备共享

　　3.5 VMM的功能和组成

　　3.5.1 虚拟环境的管理

　　3.5.2 物理资源的管理

　　3.5.3 其他模块

　　3.6 VMM的分类

　　3.6.1 按虚拟平台分类

　　3.6.2 按VMM实现结构分类

　　3.7 典型虚拟化产品及其特点

　　3.7.1 VMware

　　3.7.2 Microsoft

　　3.7.3 Xen

　　3.7.4 KVM

　　3.8 农务若样百燃子双局识各思考题

　　第4章 基于软举题否强件的完全虚拟化

　　4.1 概述

　　4.2 CPU虚拟化

　　4.2.1 解释执行

　　4.2.2 扫描与修补

　　4.2.3 二进制代码翻部站选村组称译

　　4.3 内存虚拟化

　　4.3.1 概述

　　4.3.2 影子页表

　　4.3.3 内存虚拟化的优化

　　4.4 I/O虚拟化

　　4.4.1 设备模型

　　4.4.2 设备模型的软件接口

　　4.4始晚攻色.3 接口拦截和模拟

　　4.4.4 功能实现

　　4.4.5 案例分析: IDE的DMA操作

　　4.5 思考题

　　第5章 硬件辅助虚拟化

　　5.1 概述

　　5.2 CPU虚拟化的硬件支持

　　5.2.1 概述

　　5.2.2 VMCS

　　5.2.3 VMX操作模式

别轴　　5.2.4 VM?Entry/VM?Exit

　　5.2.5 VM?Exit

　　5.3 CPU虚拟化的实现

　　5.3.1 概述

　　5.3.者阳展氧了杨护溶刚后2 VCPU的创建

　　5.3.3 VCPU的运行

　　5.3.4 VCPU的退出

　　5.3.5 VCPU的再犯宪侵沿装运行

　　5.3.6 进阶

　苏真毫准　5.4 中断虚拟化

　压定衣酸　5.4.1 概述

　　5.4.2 虚拟PIC

　　坏混而是制5.4.3 虚拟I/七具乎相取决吧O APIC

　　5.4.4 虚拟Local APIC

　　5.4.5 中断采集

　　5.4.6 中断注入

　　5.4.7 案例分析

　　5.5 内存虚拟化

　　5.5.1 概述

　　5.5.2 EPT

　　5.5.3 VPID

　　5.6 I/O虚拟化的硬件支持

　　5.6.1 概述

　　5.6.2 VT?d技术

　　5.7 I/O虚拟化的实现

　　5.7.1 概述

　　5.7.2 设备直接分配

　　5.7.3 设备I/O地址空间的访问

　　5.7.4 设备发现

　　5.7.5 配置DMA重映射数据结构

　　5.7.6 设备中断虚拟化

　　5.7.7 案例分析: 网卡的直接分配在Xen里面的实现

　　5.7.8 进阶

　　5.8 时间虚拟化

　　5.8.1 操作系统的时间概念

　　5.8.2 客户机的时间概念

　　5.8.3 时钟设备仿真

　　5.8.4 实现客户机时间概念的一种方法

　　5.8.5 实现客户机时间概念的另一种方法

　　5.8.6 如何满足客户机时间不等于实际时间的需求

　　5.9 思考题

　　第6章 类虚拟化技术

　　6.1 概述

　　6.1.1 类虚拟化的由来

　　6.1.2 类虚拟化的系统实现

　　6.1.3 类虚拟化接口的标准化

　　6.2 类虚拟化体系结构

　　6.2.1 指令集

　　6.2.2 外部中断

　　6.2.3 物理内存空间

　　6.2.4 虚拟内存空间

　　6.2.5 内存管理

　　6.2.6 I/O子系统

　　6.2.7 时间与时钟服务

　　6.3 Xen的原理与实现

　　6.3.1 超调用

　　6.3.2 虚拟机与Xen的信息共享

　　6.3.3 内存管理

　　6.3.4 页表虚拟化

　　6.3.5 事件通道

　　6.3.6 授权表

　　6.3.7 I/O系统

　　6.3.8 实例分析: 块设备虚拟化

　　6.4 XenLinux的运行

　　6.5 思考题

　　第7章 虚拟环境性能和优化

　　7.1 性能评测指标

　　7.2 性能评测工具

　　7.2.1 重用操作系统的性能评测工具

　　7.2.2 面向虚拟环境的性能评测工具

　　7.3 性能分析工具

　　7.3.1 Xenoprof

　　7.3.2 Xentrace

　　7.3.3 Xentop

　　7.4 性能优化方法

　　7.4.1 降低客户机退出事件发生频率

　　7.4.2 降低客户机退出事件处理时间

　　7.4.3 降低处理器利用率

　　7.5 性能分析案例

　　7.5.1 案例分析: Xenoprof

　　7.5.2 案例分析: Xentrace

　　7.6 可扩展性

　　7.6.1 宿主机的可扩展性

　　7.6.2 客户机的可扩展性

　　7.7 思考题

　　第8章 虚拟化技术的应用模式

　　8.1 常用技术介绍

　　8.1.1 虚拟机的动态迁移

　　8.1.2 虚拟机快照

　　8.1.3 虚拟机的克隆

　　8.1.4 案例分析: VMware VMotion 和VMware 快照

　　8.2 服务器整合

　　8.2.1 服务器整合技术

　　8.2.2 案例分析: VMware Infrastructure 3

　　8.3 灾难恢复

　　8.3.1 灾难恢复与虚拟化技术

　　8.3.2 案例分析: VMware Infrastructure 3

　　8.4 改善系统可用性

　　8.4.1 可用性的含义

　　8.4.2 虚拟化技术如何提高可用性

　　8.4.3 虚拟化技术带来的新契机

　　8.4.4 案例分析: VMware HA和 LUCOS

　　8.5 动态负载均衡

　　8.5.1 动态负载均衡的含义

　　8.5.2 案例分析: VMware DRS

　　8.6 增强系统可维护性

　　8.6.1 可维护性的含义

　　8.6.2 案例分析: VMware VirtualCenter

　　8.7 增强系统安全与可信任性

　　8.7.1 安全与可信任性的含义

　　8.7.2 虚拟化技术如何提高系统安全

　　8.7.3 虚拟化技术如何提高可信任性

　　8.7.4 案例分析: sHyper、VMware Infrastructure 3和CoVirt

　　8.8 Virtual Appliance

　　第9章 前沿虚拟化技术

　　9.1 基于容器的虚拟化技术

　　9.1.1 容器技术的基本概念和发展背景

　　9.1.2 基于容器的虚拟化技术

　　9.2 系统安全

　　9.2.1 基于虚拟化技术的恶意软件

　　9.2.2 虚拟机监控器的安全性

　　9.3 系统标准化

　　9.3.1 开放虚拟机格式

　　9.3.2 虚拟化的可管理性

　　9.3.3 虚拟机互操作性标准

　　9.4 电源管理

　　9.5 智能设备

　　9.5.1 多队列网卡

　　9.5.2 SR?IOV

　　9.5.3 其他

　　索引

　　参考文献