Virtualizaçao

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INTRODUÇÃO |
A virtualização permite que em uma mesma máquina sejam executadas simultaneamente dois ou mais ambientes distintos e isolados. Esse conceito de virtualização remonta aos antigos mainframes, que deviam ser divididos por vários usuários em ambientes de aplicação completamente diferentes. Essa realidade da década de 1970 foi em grande parte superada nos anos de 1980 e 1990, com osurgimento dos computadores pessoais. No entanto, atualmente há uma onda crescente de interesse sobre as técnicas de virtualização.Agora o interesse na virtualização não se atém somente ao fato de permitir o uso de um mesmo sistema por vários usuários concomitantemente, mas os principais interesses são a segurança, confiabilidade e disponibilidade, custo, adaptabilidade, balanceamento de carga esuporte a aplicações legadas. Histórico |
Os primeiros computadores que surgiram eram gigantescos e muito caros. No entanto, devido à grande demanda por uso, estes rapidamente se tornaram indispensáveis. Para socializar o uso dos computadores foi criado, no final dos anos 1960, o time-sharing, que permitia o uso de um mesmo computador por vários usuários simultaneamente de forma transparente. Emboraeste tenha sido um grande passo na história da computação, surgia assim um novo problema, o compartilhamento de um único computador com outras aplicações suscetíveis a falhas.

A fim de sanar esse problema, a primeira solução proposta foi o uso de vários computadores, o que se reverteria em um aumento significativo do desempenho e na garantia de isolamento entre as aplicações. Entretanto estasolução apresentava um altíssimo custo, além de ser um desperdício de recursos, já que os computadores ficavam grande parte do tempo ociosos. Tendo isto em vista, nos anos 60 a IBM começou a desenvolver a primeira máquina virtual, que permitia que um único computador fosse dividido em vários.

O primeiro sistema de virtualização desenvolvido foi o CP-67, software para o mainframe IBM 360/67, quedisponibilizava ao usuário um sistema virtual do /360 da IBM. Os resultados obtidos com esse sistema foram ótimos.

Após o CP-67, a IBM lançou o VM/370, um VMM (Virtual Machine Monitor, ou Monitor de Máquina Virtual) para o Sistema /370 com arquitetura estendida, ou seja, com algumas instruções extras que permitiam a virtualização. Essas foram as primeiras tentativas de virtualização.

Em umcenário mais atual, a arquitetura mais comum é a x86 (IA-32). Essa é a arquitetura adotada pelos PCs, que se tornaram commodities. Ao contrário da arquitetura dos antigos sistemas /370 com arquitetura estendida, que apresentavam instruções que visavam a virtualização, a arquitetura x86 não foi projetada considerando a virtualização. Isso pode ser visto em pequeno conjunto de instruções que nãonecessitam de um modo privilegiado para serem executadas, mas podem prejudicar a estabilidade do sistema.

Ainda que seja difícil desenvolver um VMM para a arquitetura x86, algumas técnicas podem ser usadas para romper com as dificuldades impostas pelo conjunto de instruções desta arquitetura. Voltados para a arquitetura x86, podem ser citados alguns projetos relacionados, tais como VMWare, Xen,Virtual PC, Citrix, Hyper-V, entre outros.

Definições e Conceitos |
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Os primeiros conceitos que devemos ter em relação à virtualização são de instruções privilegiadas e não privilegiadas. Essas instruções fazem parte do conjunto de instruções da arquitetura em questão, neste trabalho a arquitetura considerada é x86. As instruções não- privilegiadas são aquelas que não modificam aalocação ou o estado de recursos compartilhados por vários processos simultâneos, tais como processadores, memória principal e registradores especiais. Em oposição a essas instruções, temos as instruções privilegiadas, que podem alterar o estado e a alocação desses recursos.

Um computador pode operar em dois modos distintos, o modo de usuário ou o de supervisor. O modo de usuário, também...
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