Máquina Virtual

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Conceito

Uma máquina virtual pode ser definida como uma cópia isolada de uma máquina real, ou seja, ela funciona como um computador dentro de outro computador, que, apesar de não existir fisicamente, possui os mesmos resultados de um sistema físico. O Virtual Machine Monitor, conhecido também como hypervisor ou hipervisor, é uma camada de software que garante o isolamento entre as máquinas virtuais e o hardware e gerencia a distribuição dos recursos de hardware para cada máquina virtual. Apesar do conceito de máquinas virtuais ser antigo (utilizado pela primeira vez na década de 60), sua utilização está se tornando cada vez maior e mais necessária, por oferecer diversas vantagens em relação à divisão do espaço livre em uma máquina, sua praticidade e economia.

Técnicas

• Virtualização Total
  • Na virtualização total, é feita uma réplica virtual completa do hardware, assim, os sistemas convidados (sistemas utilizados através da máquina virtual), não necessitam de nenhuma alteração para que possam ser executados no ambiente virtual, e trabalham como se estivessem funcionando diretamente no hardware original. Porém, nesse tipo de virtualização, pelo sistema não ser modificado, o hypervisor precisa fazer processos extras, por intermediar todos os acessos ao hardware, o que diminui o desempenho, além de existirem eventuais problemas de compatibilidade de drivers.

• Paravirtualização
  • A paravirtualização é uma alternativa à virtualização que pode contornar os problemas com desempenho, modificando os sistemas convidados e o hospedeiro (sistema da máquina real), para que possam ser executados em paralelo, e modificações no hypervisor tornam possíveis uma melhor interação entre a máquina virtual e o Monitor de Máquina Virtual, minimizando a degradação do desempenho.

• Recompilação Dinâmica
  • A recompilação dinâmica é uma técnica onde é feita uma análise através do hypervisor, que depois reorganiza e faz a tradução de uma sequência de instruções enviadas pelo sistema convidado para novas sequências de instruções, a fim de adaptá-las à interface do sistema real, se elas não forem idênticas, ou organizá-las de modo que melhore o desempenho da execução do sistema.

A recompilação dinâmica é composta por 7 passos, que são a recuperação e agrupação dos bits do arquivo executável, a desmontagem dos bits e transformação deles em pares ordenados de instruções e operadores, a representação das instruções, sua transformação em uma linguagem de alto nível, a compilação do código para a plataforma nova, a montagem dos objetos gerados no código, e a geração do novo executável.