?php /** ** 现代操作系统 · 第七章《虚拟化与云》大白话 代码例子 ** 作用19 个虚拟化/云概念每条大白话 一段 PHP 代码示例。 * 说明虚拟化多为机制与结构用 PHP 代码模拟其思想。 * 运行php virtualization.php 全部 * php virtualization.php277看第277条(影子页表)* php virtualization.php 虚拟机 关键词搜索 **/ declare(strict_types1);final class Topic{publicfunction__construct(publicreadonlyint$no, publicreadonlystring$title, publicreadonlystring$plain, publicreadonlystring$code){}}final class VirtualizationBook{/** var Topic[]*/ private array$topics[];publicfunction__construct(){$this-load();}privatefunctionload(): void{$data[271[虚拟化的历史与意义,用软件把一台物理机切成多台虚拟机每台跑自己的系统省硬件、好隔离、易管理。,CODE$physical[cpu16,ram64];// 一台真机$vms[// 切成多台虚拟机vm1[cpu4,ram16,osLinux],vm2[cpu4,ram16,osWindows],];// 一台硬件跑多套系统, 互相隔离, 省钱省电 CODE],272[虚拟化的要求,Popek-Goldberg 准则所有敏感指令(会动硬件状态的)都必须是特权指令才能虚拟。,CODEfunctioncanVirtualize($sensitive,$privileged){// 敏感指令 必须是 特权指令的子集, 才能被VMM拦下returnempty(array_diff($sensitive,$privileged));}echocanVirtualize([SETCR3],[SETCR3,HLT])?可虚拟:不可;CODE],273[第一类虚拟机管理程序,Hypervisor 直接装在裸机上(没有底层OS)自己当操作系统管硬件VM 跑在它上面。,CODE// Type-1: 直接跑在硬件上(如 ESXi/Xen)$stack[layer3虚拟机们(各自的OS),layer2Type-1 Hypervisor, // 紧贴硬件, 自己就是OSlayer1物理硬件,];CODE],274[第二类虚拟机管理程序,Hypervisor 作为普通程序装在已有操作系统上(如 VMware Workstation)借宿主 OS 管硬件。,CODE// Type-2: 跑在宿主OS之上(如 VMware Workstation/VirtualBox)$stack[layer4虚拟机(客户OS),layer3Type-2 Hypervisor, // 只是宿主上的一个应用layer2宿主操作系统,layer1物理硬件,];CODE],275[半虚拟化,改造客户 OS让它知道自己在虚拟机里主动用超级调用求 Hypervisor 办事更快。,CODE// 客户OS被改过: 不偷偷执行敏感指令, 而是主动喊VMMfunctionhypercall($vmm,$op,$args){return$vmm-handle($op,$args);// 客户OS显式请求(超级调用)}hypercall($vmm,update_page_table,[$pte]);// 比偷偷做被抓高效 CODE],276[内存的虚拟化,客户OS以为自己管物理内存其实它的物理地址还要被 VMM 再翻译一层到真实机器内存。,CODE// 两层翻译: 客户虚拟 -客户物理 -机器物理functiontranslate($guestVirtual,$guestPT,$vmmMap){$guestPhysical$guestPT[$guestVirtual];// 客户OS翻译第一层return$vmmMap[$guestPhysical];// VMM再翻译到真内存}CODE],277[影子页表,VMM 维护一张影子页表直接把客户虚拟地址映射到真实机器地址省去每次两层翻译。,CODEfunctionbuildShadowPT($guestPT,$vmmMap){$shadow[];foreach($guestPTas$gv$gp)$shadow[$gv]$vmmMap[$gp];// 合并两层成一张影子表return$shadow;// CPU直接用它, 一步到位}CODE],278[I/O 的虚拟化,多台 VM 想用同一套硬盘网卡VMM 得把它们的 I/O 请求拦下、转译、复用到真实设备。,CODEfunctionvirtualIO($vm,$request,$realDevice){$translatedremap($vm,$request);// 把VM的设备请求转译return$realDevice-execute($translated);// 复用到真实硬件}// 多个VM的磁盘请求, 都被VMM调度到同一块物理盘 CODE],279[虚拟设备,VMM 给每台 VM 造出假的网卡、硬盘等客户OS装个驱动就当真设备用。,CODE class VirtualNIC { // 给VM的假网卡 public function send($packet) { return forwardToRealNIC($packet); 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现代操作系统=虚拟化与云
发布时间：2026/6/6 9:20:59
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