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虚拟机是做什么用的优质

989次浏览 | 2020-08-04 更新
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虚拟机是做什么用的
一般情况下,我们一统以后,要换成另个系统就必须重启关个系统,才能进入另外一个系统(DOS除外)
比如:我现在进入了XP系统,想要进98就必须重新启动计算机...
而虚拟机,就是我在XP下面,装一个虚拟软件(Virtual PC 这个就是其中的种,我只见到过两个虚拟软件)然后利用这个虚拟软件在XP系统下面再装一个系统.这个系统有自己的BIOS.还可以在里面分区.装系统.做GHOST.等等操作.还可以上网,也XP系统没有差别,
两个系统都可以有自己的IP.两台机子还可以组成一个局域网.虚拟的系统可以是98,2000,xp,2003等等系统...
这个就是所谓的虚拟机

比较通俗的回答(适合没有电脑基础的朋友)
虚拟机,顾名思义就是虚拟出来的电脑,这个虚拟出来的电脑和真实的电脑几乎完全一样,所不同的是他的硬盘是在一个文件中虚拟出来的,所以你可以随意修改虚拟机的设置,而不用担心对自己的电脑造成损失,因此可以用来做试验什么的,呵呵,差不多就是这样了,不知道我说的能明白不^_^,简单说就是一句话,虚拟出来的电脑,你干什么都行。 现在说一下虚拟机的软件,主要是两中,Virtual PC和VMware。软件的选择也是有门道滴,嘿嘿,简单来说,VPC的设置很简单,一路next就行了,VM设置相对麻烦一些,不过也不是麻烦很多,但是VM拥有更好的性能,可以说和真实的电脑性能完全一样,还可以用桥接的方式和现在的电脑互连^_^,可以研究的东西就更多了,呵呵比较专业的回答(适合有一点电脑基础的朋友)在一台电脑上将硬盘和内存的一部分拿出来虚拟出若干台机器,每台机器可以运行单独的操作系统而互不干扰,这些“新”机器各自拥有自己独立的CMOS、硬盘和操作系统,你可以像使用普通机器一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作,还可以将这几个操作系统联成一个网络。在虚拟系统崩溃之后可直接删除不影响本机系统,同样本机系统崩溃后也不影响虚拟系统,可以下次重装后再加入以前做的虚拟系统。同时它也是唯一的能在Windows和Linux主机平台上运行的虚拟计算机软件。虚拟机软件不需要重开机,就能在同一台电脑使用好几个OS,不但方便,而且安全。虚拟机在学习技术方面能够发挥很大的作用。
虚拟机(VM)是支持多操作系统并行运行在单个物理服务器上的一种系统,能够提供更加有效的底层硬件使用。在虚拟机中,中央处理器芯片从系统其它部分划分出一段存储区域,操作系统和应用程序运行在“保护模式”环境下。如果在某虚拟机中出现程序冻结现象,这并不会影响运行在虚拟机外的程序操作和操作系统的正常工作。
虚拟机具有四种体系结构。第一种为“一对一映射”,其中以 IBM 虚拟机最为典型。第二种由机器虚拟指令映射构成,其中以 Java 虚拟机最为典型。Unix 虚拟机模型和 OSI 虚拟机模型可以直接映射部分指令,而其它的可以直接调用操作系统功能。
在真实计算机系统中,操作系统组成中的设备驱动控制硬件资源,负责将系统指令转化成特定设备控制语言。在假设设备所有权独立的情况下形成驱动,这就使得单个计算机上不能并发运行多个操作系统。虚拟机则包含了克服该局限性的技术。虚拟化过程引入了低层设备资源重定向交互作用,而不会影响高层应用层。通过虚拟机,客户可以在单个计算机上并发运行多个操作系统。
微软虚拟服务器2005基于OSI虚拟机结构,主要几种于以下几点:
主机操作系统,如 Windows Server 2003,主要控制主机系统。
虚拟机操作系统,如 Virtual Server 2005,包含控制虚拟机的 VMM 虚拟层,为硬件仿真提供软件结构。
每个虚拟机由一组虚拟化设备构成,其中每个虚拟机都有对应的虚拟硬件。
客户操作系统和应用程序可以运行在虚拟机上,而不需要提供任何交互作用的网络适配器的支持。虚拟服务器只是物理以太网中的一种软件仿真设备。

虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。每个虚拟机都有独立的CMOS、硬盘和操作系统,可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。

虚拟机就是在原有的系统上用一个软件虚拟出另一个系统,让其同样有母系统的功能,虚拟系统和平时用的系统一样,不过是在虚拟机里面装的罢了。虚拟机是用软件模拟硬件的功能,这样你就可以在虚拟机里做一些东西,不会影响到你原来机子的性能.
虚拟机是干什么使的?

是出来的一台计算机,硬分享驱动盘,虚拟机的一切做法就台真的电脑一样,首先得安装系统,驱动程序等,才可以用的,对学习计算机很有帮助的。通过虚拟机,可以在一台计算机上同时运行多个(种)操作系统。便于测试应用程序、操作系统、网络部署等等。通过虚拟机,可以在一台物理计算机上轻松的完成多种环境下的应用程序、操作系统的测试。也可以模拟多台计算机组成的网络,从而完成各种网络部署的测试。扩展资料:虚拟机(Virtual Machine)指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。即使Virtual PC的兼容性很高,但不是所有软件都能在Virtual PC中正常地运行,因为那些软件可能使用一些未公开的硬件或使用一些不支援的指令。一些人或组织借此贬低他。比如,在VirtualPC 2004 SP1中,如果有打印机使用LPT1端口,则虚拟机不能识别。这个漏洞在Virtual PC 2007中得到改善。苹果麦金塔电脑版本的Virtual PC用动态重新编译转换x86的机械码至相等的PowerPC机械码,使Mac可以执行标准pc的程序。微软Windows版本的Virtual PC也是用动态重新编译,因为原本就能执行使用者模式和virtual 8086 mode的x86机械码,所以就只是转换核心模式和真实模式到使用者模式的x86机械码。通常还提供一些客户端的呼叫函式库(特别是使用某些客户端的延伸功能),来加速模拟或提供更多的功能像整合原执行主机环境变量。参考资料来源:百度百科-虚拟机虚拟机(Virtual Machine)指通过软拟有完整硬件系统功、运行在一个完全隔离环的完整计算机系统。虚拟系统通过生成现有操作系统的全新虚拟镜像,它具有真实windows系统完全一样的功能,进入虚拟系统后,可以独立安装运行软件,保存数据,拥有自己的独立桌面,不会对真正的系统产生任何影响 ,而且是具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。流行的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE)、Virtual Box和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机。扩展资料:虚拟机应用虚拟机并不是新技术,操作系统,已经成为许多评测人员和计算机病毒分析人员必需工作条件。由于大部分的病毒及木马都会加密加壳,所以在未激活的状态下杀毒软件是无法进行扫描的。而 “虚拟机杀毒技术”即是在电脑中创造一个虚拟CPU环境,将病毒在虚拟环境中激活,根据其行为特征,从而判断是否是病毒。所谓虚拟机技术,就是用软件先虚拟一套运行环境,让病毒先在该虚拟环境下运行,从而观察病毒的执行过程。这个技术主要用来应对加壳和加密的病毒,因为这两类病毒在执行时最终还是要自身脱壳和解密的,这样,杀毒软件就可以在其“现出原形”之后通过特征码查毒法对其进行查杀。参考资料来源:百度百科-虚拟机

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通过虚软件,可以在物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机。虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作,例如可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。虚拟机技术是虚拟化技术的一种,所谓虚拟化技术就是将事物从一种形式转变成另一种形式,最常用的虚拟化技术有操作系统中内存的虚拟化。实际运行时用户需要的内存空间可能远远大于物理机器的内存大小,利用内存的虚拟化技术,用户可以将一部分硬盘虚拟化为内存,而这对用户是透明的。又如,可以利用虚拟专用网技术(VPN)在公共网络中虚拟化一条安全,稳定的“隧道”,用户感觉像是使用私有网络一样。扩展资料:
虚拟机的用处1、演示环境,可以安装各种演示环境,便于做各种例子。2、保证主机的快速运行,减少不必要的垃圾安装程序,偶尔使用的程序,或者测试用的程序在虚拟机上运行。3、避免每次重新安装,银行等常用工具,不经常使用,而且要求保密比较好的,单独在一个环境下面运行。4、想测试一下不熟悉的应用,在虚拟机中随便安装和彻底删除。5、体验不同版本的操作系统,如Linux、Mac等。终端虚拟化由于其带来的维护费用的大幅降低而受到追捧——如能降低占用空间,降低购买软硬件设备的成本,节省能源和更低的维护成本。它比实际存在的终端设备更加具备性价比优势。但这些并非是教育行业和厂商对虚拟化技术情有独钟的惟一原因。另一方面,我们一般较少提及,那就是:虚拟化技术能大幅提升系统的安全性。参考资料来源:百度百科-虚拟机

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虚拟系统通过生有操作系统的全新虚拟镜像具有真实windows系全一样的功能,进入虚拟系统后,所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行。可以独立安装运行软件,保存数据,拥有自己的独立桌面,不会对真正的系统产生任何影响 ,而且具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。虚拟系统和传统的虚拟机(Parallels Desktop ,Vmware,VirtualBox,Virtual pc)不同在于:虚拟系统不会降低电脑的性能,启动虚拟系统不需要像启动windows系统那样耗费时间,运行程序更加方便快捷。虚拟系统只能模拟和现有操作系统相同的环境,而虚拟机则可以模拟出其他种类的操作系统;而且虚拟机需要模拟底层的硬件指令以在应用程序运行速度上比虚拟系统慢得多。

扩展资料:

虚拟机的特点1、可同时在同一台PC上运行多个操作系统,每个OS都有自己独立的一个虚拟机, 就如同网络上一个独立的PC。2、在Windows NT/2000上同时运行两个VM,相互之间可以进行对话,也可以在全屏方式下进行虚拟机之间对话,不过此时另一个虚拟机在后台运行。3、在VM上安装同一种操作系统的另一发行版,不需要重新对硬盘进行分区。4、虚拟机之间共享文件、应用、网络资源等。5、可以运行C/S方式的应用,也可以在同一台计算机上,使用另一台虚拟机的所有资源。参考资料来源:百度百科--虚拟机

本回答被网友采纳通过虚拟机软件,一台物理计算机上模拟出一多台虚拟的计算机,这些虚拟机完全就像真正算机那样进行工作,例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言,它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序,但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言,它就是一台真正的计算机。因此,当我在虚拟机中进行软件评测时,可能系统一样会崩溃,但是,崩溃的只是虚拟机上的操作系统,而不是物理计算机上的操作系统,并且,使用虚拟机的“Undo”(恢复)功能,我可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。本回答被提问者采纳
虚拟机是什么概念

虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。每个虚拟机都有独立的CMOS、硬盘和操作系统,可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。

通过软件模拟的具有硬件系统功能运行在一个隔离环境中的完整计算机系通过虚拟机软件,你可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机,这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作,例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言,它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序,但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言,它就像是在真正的计算机中进行工作。因此,当我在虚拟机中进行软件评测时,可能系统一样会崩溃,但是,崩溃的只是虚拟机上的操作系统,而不是物理计算机上的操作系统,并且,使用虚拟机的“Undo”(恢复)功能,我可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。
目前流行的虚拟机软件有VMware和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机,用于安装Linux、OS/2、FreeBSD等其他操作系统。微软在2003年2月份收购Connectix后,很快发布了Microsoft Virtual PC 2004。但出于种种考虑,新发布的Virtual PC 2004已不再明确支持Linux、FreeBSD、NetWare、Solaris等操作系统,只保留了OS/2,如果要虚拟一台Linux计算机,只能自己手工设置。相比而言,VMware不论是在多操作系统的支持上,还是在执行效率上,都比Virtual PC 2004明显高出一筹,这也是本文选择它的理由之一。
电脑一台变两台,学用Linux不再有后顾之忧
VMware 4.5有Workstation、GSX server等多种版本,其中Windows版的Workstation应用最广,本文即以它为基础进行各种实战演习。
虚拟机的概念比较宽泛,通常人们接触到的虚拟机概念有VMware那样的硬件模拟软件,也有JVM这样的介于硬件和编译程序之间的软件。这里所指的是后者。
虚拟机是一个抽象的计算机,和实际的计算机一样,具有一个指令集并使用不同的存储区域。它负责执行指令,还要管理数据、内存和寄存器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。本回答被提问者采纳
请问下虚拟机是什么

虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。每个虚拟机都有独立的CMOS、硬盘和操作系统,可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。

虚拟机
一般意义拟机
通过软件模拟的具整硬件系统功能的、运行个完全隔离环境中整计算机系统。通过虚拟机软件,你可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机,这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作,例如你可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于你而言,它只是运行在你物理计算机上的一个应用程序,但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言,它就像是在真正的计算机中进行工作。因此,当我在虚拟机中进行软件评测时,可能系统一样会崩溃,但是,崩溃的只是虚拟机上的操作系统,而不是物理计算机上的操作系统,并且,使用虚拟机的“Undo”(恢复)功能,我可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。
当前主游虚拟机
目前流行的虚拟机软件有VMware(VMWare ACE)和Virtual PC,它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机,用于安装Linux、OS/2、FreeBSD等其他操作系统。微软在2003年2月份收购Connectix后,很快发布了Microsoft Virtual PC 2004。但出于种种考虑,新发布的Virtual PC 2004已不再明确支持Linux、FreeBSD、NetWare、Solaris等操作系统,只保留了OS/2,如果要虚拟一台Linux计算机,只能自己手工设置。相比而言,VMware不论是在多操作系统的支持上,还是在执行效率上,都比Virtual PC 2004明显高出一筹,这也是本文选择它的理由之一。 电脑一台变两台,学用Linux不再有后顾之忧
虚拟化分类
虚拟化浪潮
微软虚拟化
IBM虚拟化
HP虚拟化
SWsoft虚拟化
SUN虚拟化
Intel虚拟化
AMD虚拟化
Java虚拟机
VMware 4.5有Workstation、GSX server等多种版本,其中Windows版的Workstation应用最广,本文即以它为基础进行各种实战演习。
虚拟机的概念比较宽泛,通常人们接触到的虚拟机概念有VMware那样的硬件模拟软件,也有JVM这样的介于硬件和编译程序之间的软件。这里所指的是后者。
虚拟机是一个抽象的计算机,和实际的计算机一样,具有一个指令集并使用不同的存储区域。它负责执行指令,还要管理数据、内存和寄存器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。
Sun xVM VirtualBox又发新版本:2.1.0。
2.1.0不像此前2.0.X一样主要是修正Bug和完善原有功能,这个版本增加了许多新特性。强烈建议VBox的用户们更新!
在官方网站的ChangeLog上,我们可以看到这个版本的主要更新信息:
* 支持Max OS X客户机的硬件虚拟化技术(VT-x和AMD-V);
* 支持在32位操作系统上模拟64位客户机!(实验性质,具体看用户手册);
* 支持Intel Nehalem虚拟化增强技术(EPT和VPID,具体看用户手册);
* 通过OpenGL支持3D加速!(看用户手册4.8章);
还有很多更新,但是光是以上四样就有足够地理由让用户去升级了!
VirtualBox终于支持了通过OpenGL实验的的3D加速,并且率先支持了在32位的操作系统上模拟64位的客户机(需要64位CPU支持)。这意味着虚拟机平台的限制更少了,你可以在你的x86平台上模拟AMD64!
针对“OpenGL 3D加速”这一项,我了解到,这项特性目前只在Windows系统上可用,并且只能实现OpenGL加速,而没有Direct3D加速。这意味着,你已经可以在Windows虚拟机运行一些OpenGL的3D应用,而Direct3D就要稍微等等了。
还等什么呢,这是一个进步相当大的版本。赶紧下载试用吧:
个人为什么使用虚拟机
1. 演示环境,可以安装各种演示环境,便于做各种例子;
2. 保证主机的快速运行,减少不必要的垃圾安装程序,偶尔使用的程序,或者测试用的程序在虚拟机上运行;
3. 避免每次重新安装,银行等常用工具,不经常使用,而且要求保密比较好的,单独在一个环境下面运行;
4. 想测试一下不熟悉的应用,在虚拟机中随便安装和彻底删除;
5. 体验不同版本的操作系统,如Linux、Mac等。
虚拟机的部分使用实例
例1:由于计算机网络在我们的日常生活中产生的影响越来越大,很多学校都把与网络相关的课程列为必修或选修的课程内容。而网络课是一门理论与实践并重的课程,如果只是单纯地教授网络相关知识,没有提供给学生一个实验的环境,那么很难激发起学生对网络的兴趣,导致学习产生困难,甚至会使学生对网络课产生抵触情绪。因此,很多学校在注重理论教学的同时,也积极开展相关的网络实验课程。
为了解决上面这些问题,一种最为简单的解决方法就是使用虚拟机软件来搭建一个小型的网络环境,让学生在这个模拟的网络环境中学习网络的通讯原理,进而有能力进行网络应用的开发。
终端虚拟化由于其带来的维护费用的大幅降低而受到追捧——如能降低占用空间,降低购买软硬件设备的成本,节省能源和更低的维护成本。它比实际存在的终端设备更加具备性价比优势。但这些并非是教育行业和厂商对虚拟化技术情有独钟的惟一原因。另一方面,我们一般较少提及,那就是:虚拟化技术能大幅提升系统的安全性。
例2:等待完善中..
VMware虚拟机安装过程
VMware Workstation虚拟机是一个在Windows或Linux计算机上运行的应用程序,它可以模拟一个基于x86的标准PC环境。这个环境和真实的计算机一样,都有芯片组、CPU、内存、显卡、声卡、网卡、软驱、硬盘、光驱、串口、并口、USB控制器、SCSI控制器等设备,提供这个应用程序的窗口就是虚拟机的显示器。
在使用上,这台虚拟机和真正的物理主机没有太大的区别,都需要分区、格式化、安装操作系统、安装应用程序和软件,总之,一切操作都跟一台真正的计算机一样。
下面通过例子,介绍使用VMware Workstation创建虚拟机的方法与步骤。
1.运行VMware Workstation 6,单击“File→New→Virtual Machine”命令,进入创建虚拟机向导,或者直接按“Crtl+N”快捷键同样进入创建虚拟机向导。
2.在弹出的欢迎页中单击“下一步”按钮。
3.在“Virtual machine configuration”选项区域内选择“Custom”单选按钮。
4.在Choose the Virtual Machine Hardware Compatibility页中,选择虚拟机的硬件格式,可以在Hardware compatibility下拉列表框中,在VMware Workstation 6、VMware Workstation 5或VMware Workstation 4三者之间进行选择。通常情况下选择Workstation 6的格式,因为新的虚拟机硬件格式支持更多的功能,选择好后单击“下一步”按钮。
5.在Select a Guest Operating System对话框中,选择要创建虚拟机类型及要运行的操作系统,这里选择Windows 2000 Professional操作系统,单击“下一步”按钮。
6.在Name the Virtual Machine对话框中,为新建的虚拟机命名并且选择它的保存路径。
7.在Processors选项区域中选择虚拟机中CPU的数量,如果选择Two,主机需要有两个CPU或者是超线程的CPU。
8.在Memory for the Virtual Machine页中,设置虚拟机使用的内存,通常情况下,对于Windows 98及其以下的系统,可以设置64MB;对于Windows 2000/XP,最少可以设置96MB;对于Windows 2003,最低为128MB;对于Windows Vista虚拟机,最低512MB。
9.在Network Type页中选择虚拟机网卡的“联网类型”
选择第一项,使用桥接网卡(VMnet0虚拟网卡),表示当前虚拟机与主机(指运行VMware Workstation软件的计算机)在同一个网络中。
选择第二项,使用NAT网卡(VMnet8虚拟网卡),表示虚拟机通过主机单向访问主机及主机之外的网络,主机之外的网络中的计算机,不能访问该虚拟机。
选择第三项,只使用本地网络(VMnet1虚拟网卡),表示虚拟机只能访问主机及所有使用VMnet1虚拟网卡的虚拟机。主机之外的网络中的计算机不能访问该虚拟机,也不能被该虚拟机所访问。
选择第四项,没有网络连接,表明该虚拟机与主机没有网络连接。
10.在Select I/O Adapter Type页中,选择虚拟机的SCSI卡的型号,通常选择默认值即可。
11.在Select a Disk页中,选择Create a new virtual disk(创建一个新的虚拟硬盘)。
12.在Select a Disk Type页中,选择创建的虚拟硬盘的接口方式,通常选择默认值即可。
13.在Specify Disk Capacity页中设置虚拟磁盘大小,对于一般的使用来说,选择默认值即可。
14.在Specify Disk File页的Disk file选项区域内设置虚拟磁盘文件名称,通常选择默认值即可,然后单击完成按钮。
安装操作系统
在虚拟机中安装操作系统,和在真实的计算机中安装没有什么区别,但在虚拟机中安装操作系统,可以直接使用保存在主机上的安装光盘镜像(或者软盘镜像)作为虚拟机的光驱(或者软驱)。
可以用打开前文创建的Windows 2000虚拟机配置文件,在Virtual Machine Settings页中的Hardware选项卡中,选择CD-ROM项,在Connection选项区域内选中Use ISO image单选按钮,然后浏览选择Windows 2000安装光盘镜像文件(ISO格式)。如果使用安装光盘,则选择Use physical drive并选择安装光盘所在光驱。
选择光驱完成后,然后单击工具栏上的播放按钮,打开虚拟机的电源,用鼠标在虚拟机工作窗口中单击一下,进入虚拟机。
【说明】如果想从虚拟机窗口中切换回主机,需要按下Ctrl+Alt热键。
安装VMware Tools
在虚拟机中安装完操作系统之后,接下来需要安装VMware Tools。VMware Tools相当于VMware虚拟机的主板芯片组驱动和显卡驱动、鼠标驱动,在安装VMware Tools后,可以极大提高虚拟机的性能,并且可以让虚拟机分辨率以任意大小进行设置,还可以使用鼠标直接从虚拟机窗口中切换到主机中为。
1.从VM菜单下选择安装VMware Tools。
2.按照提示安装,最后重新启动虚拟机即可。
Java虚拟机
一、什么是Java虚拟机
Java虚拟机(JVM)是Java Virtual Machine的缩写,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能模拟来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。

1.为什么要使用Java虚拟机
Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行,至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后,Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息,使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。
2.谁需要了解Java虚拟机
Java虚拟机是Java语言底层实现的基础,对Java语言感兴趣的人都应对Java虚拟机有个大概的了解。这有助于理解Java语言的一些性质,也有助于使用Java语言。对于要在特定平台上实现Java虚拟机的软件人员,Java语言的编译器作者以及要用硬件芯片实现Java虚拟机的人来说,则必须深刻理解Java虚拟机的规范。另外,如果你想扩展Java语言,或是把其它语言编译成Java语言的字节码,你也需要深入地了解Java虚拟机。
3.Java虚拟机支持的数据类型
Java虚拟机支持Java语言的基本数据类型如下:
byte://1字节有符号整数的补码
short://2字节有符号整数的补码
int://4字节有符号整数的补码
long://8字节有符号整数的补码
float://4字节IEEE754单精度浮点数
double://8字节IEEE754双精度浮点数
char://2字节无符号Unicode字符
几乎所有的Java类型检查都是在编译时完成的。上面列出的原始数据类型的数据在Java执行时不需要用硬件标记。操作这些原始数据类型数据的字节码(指令)本身就已经指出了操作数的数据类型,例如iadd、ladd、fadd和dadd指令都是把两个数相加,其操作数类型别是int、long、float和double。虚拟机没有给boolean(布尔)类型设置单独的指令。boolean型的数据是由integer指令,包括integer返回来处理的。boolean型的数组则是用byte数组来处理的。虚拟机使用IEEE754格式的浮点数。不支持IEEE格式的较旧的计算机,在运行Java数值计算程序时,可能会非常慢。
虚拟机支持的其它数据类型包括:
object//对一个Javaobject(对象)的4字节引用
returnAddress//4字节,用于jsr/ret/jsr-w/ret-w指令
注:Java数组被当作object处理。
虚拟机的规范对于object内部的结构没有任何特殊的要求。在Sun公司的实现中,对object的引用是一个句柄,其中包含一对指针:一个指针指向该object的方法表,另一个指向该object的数据。用Java虚拟机的字节码表示的程序应该遵守类型规定。Java虚拟机的实现应拒绝执行违反了类型规定的字节码程序。Java虚拟机由于字节码定义的限制似乎只能运行于32位地址空间的机器上。但是可以创建一个Java虚拟机,它自动地把字节码转换成64位的形式。从Java虚拟机支持的数据类型可以看出,Java对数据类型的内部格式进行了严格规定,这样使得各种Java虚拟机的实现对数据的解释是相同的,从而保证了Java的与平台无关性和可
移植性。
二、Java虚拟机体系结构
Java虚拟机由五个部分组成:一组指令集、一组寄存器、一个栈、一个无用单元收集堆(Garbage-collected-heap)、一个方法区域。这五部分是Java虚拟机的逻辑成份,不依赖任何实现技术或组织方式,但它们的功能必须在真实机器上以某种方式实现。
1.Java指令集
Java虚拟机支持大约248个字节码。每个字节码执行一种基本的CPU运算,例如,把一个整数加到寄存器,子程序转移等。Java指令集相当于Java程序的汇编语言。
Java指令集中的指令包含一个单字节的操作符,用于指定要执行的操作,还有0个或多个操作数,提供操作所需的参数或数据。许多指令没有操作数,仅由一个单字节的操作符构成。
虚拟机的内层循环的执行过程如下:
do{
取一个操作符字节;
根据操作符的值执行一个动作;
}while(程序未结束)
由于指令系统的简单性,使得虚拟机执行的过程十分简单,从而有利于提高执行的效率。指令中操作数的数量和大小是由操作符决定的。如果操作数比一个字节大,那么它存储的顺序是高位字节优先。例如,一个16位的参数存放时占用两个字节,其值为:
第一个字节*256+第二个字节字节码指令流一般只是字节对齐的。指令tabltch和lookup是例外,在这两条指令内部要求强制的4字节边界对齐。
2.寄存器
Java虚拟机的寄存器用于保存机器的运行状态,与微处理器中的某些专用寄存器类似。
Java虚拟机的寄存器有四种:
pc:Java程序计数器。
optop:指向操作数栈顶端的指针。
frame:指向当前执行方法的执行环境的指针。
vars:指向当前执行方法的局部变量区第一个变量的指针。
Java虚拟机
Java虚拟机是栈式的,它不定义或使用寄存器来传递或接受参数,其目的是为了保证指令集的简洁性和实现时的高效性(特别是对于寄存器数目不多的处理器)。
所有寄存器都是32位的。
3.栈
Java虚拟机的栈有三个区域:局部变量区、运行环境区、操作数区。
(1)局部变量区
每个Java方法使用一个固定大小的局部变量集。它们按照与vars寄存器的字偏移量来寻址。局部变量都是32位的。长整数和双精度浮点数占据了两个局部变量的空间,却按照第一个局部变量的索引来寻址。(例如,一个具有索引n的局部变量,如果是一个双精度浮点数,那么它实际占据了索引n和n+1所代表的存储空间。)虚拟机规范并不要求在局部变量中的64位的值是64位对齐的。虚拟机提供了把局部变量中的值装载到操作数栈的指令,也提供了把操作数栈中的值写入局部变量的指令。
(2)运行环境区
在运行环境中包含的信息用于动态链接,正常的方法返回以及异常传播。
·动态链接
运行环境包括对指向当前类和当前方法的解释器符号表的指针,用于支持方法代码的动态链接。方法的class文件代码在引用要调用的方法和要访问的变量时使用符号。动态链接把符号形式的方法调用翻译成实际方法调用,装载必要的类以解释还没有定义的符号,并把变量访问翻译成与这些变量运行时的存储结构相应的偏移地址。动态链接方法和变量使得方法中使用的其它类的变化不会影响到本程序的代码。
·正常的方法返回
如果当前方法正常地结束了,在执行了一条具有正确类型的返回指令时,调用的方法会得到一个返回值。执行环境在正常返回的情况下用于恢复调用者的寄存器,并把调用者的程序计数器增加一个恰当的数值,以跳过已执行过的方法调用指令,然后在调用者的执行环境中继续执行下去。
·异常和错误传播
异常情况在Java中被称作Error(错误)或Exception(异常),是Throwable类的子类,在程序中的原因是:①动态链接错,如无法找到所需的class文件。②运行时错,如对一个空指针的引用
·程序使用了throw语句。
当异常发生时,Java虚拟机采取如下措施:
·检查与当前方法相联系的catch子句表。每个catch子句包含其有效指令范围,能够处理的异常类型,以及处理异常的代码块地址。
·与异常相匹配的catch子句应该符合下面的条件:造成异常的指令在其指令范围之内,发生的异常类型是其能处理的异常类型的子类型。如果找到了匹配的catch子句,那么系统转移到指定的异常处理块处执行;如果没有找到异常处理块,重复寻找匹配的catch子句的过程,直到当前方法的所有嵌套的catch子句都被检查过。
·由于虚拟机从第一个匹配的catch子句处继续执行,所以catch子句表中的顺序是很重要的。因为Java代码是结构化的,因此总可以把某个方法的所有的异常处理器都按序排列到一个表中,对任意可能的程序计数器的值,都可以用线性的顺序找到合适的异常处理块,以处理在该程序计数器值下发生的异常情况。
·如果找不到匹配的catch子句,那么当前方法得到一个"未截获异常"的结果并返回到当前方法的调用者,好像异常刚刚在其调用者中发生一样。如果在调用者中仍然没有找到相应的异常处理块,那么这种错误传播将被继续下去。如果错误被传播到最顶层,那么系统将调用一个缺省的异常处理块。
(3)操作数栈区 机器指令只从操作数栈中取操作数,对它们进行操作,并把结果返回到栈中。选择栈结构的原因是:在只有少量寄存器或非通用寄存器的机器(如Intel486)上,也能够高效地模拟虚拟机的行为。操作数栈是32位的。它用于给方法传递参数,并从方法接收结果,也用于支持操作的参数,并保存操作的结果。例如,iadd指令将两个整数相加。相加的两个整数应该是操作数栈顶的两个字。这两个字是由先前的指令压进堆栈的。这两个整数将从堆栈弹出、相加,并把结果压回到操作数栈中。
每个原始数据类型都有专门的指令对它们进行必须的操作。每个操作数在栈中需要一个存储位置,除了long和double型,它们需要两个位置。操作数只能被适用于其类型的操作符所操作。例如,压入两个int类型的数,如果把它们当作是一个long类型的数则是非法的。在Sun的虚拟机实现中,这个限制由字节码验证器强制实行。但是,有少数操作(操作符dupe和swap),用于对运行时数据区进行操作时是不考虑类型的。

4.无用单元收集堆
Java的堆是一个运行时数据区,类的实例(对象)从中分配空间。Java语言具有无用单元收集能力:它不给程序员显式释放对象的能力。Java不规定具体使用的无用单元收集算法,可以根据系统的需求使用各种各样的算法。

5.方法区
方法区与传统语言中的编译后代码或是Unix进程中的正文段类似。它保存方法代码(编译后的java代码)和符号表。在当前的Java实现中,方法代码不包括在无用单元收集堆中,但计划在将来的版本中实现。每个类文件包含了一个Java类或一个Java界面的编译后的代码。可以说类文件是Java语言的执行代码文件。为了保证类文件的平台无关性,Java虚拟机规范中对类文件的格式也作了详细的说明。其具体细节请参考Sun公司的Java虚拟机规范。本回答被网友采纳在电脑里装一个虚拟机,就可当两台电脑用了,主机与虚拟机互不影响,在虚拟机里可以做一些危险操作(病毒)不会影响电脑,也可以做一些软件测试以及试用。目前常用虚拟机有VMWARE和VPC虚拟机软件是在电脑上模拟一个真实电脑的软件,模拟出来的软件就像你现在用的电脑一样,可以上网,可以听音乐。
简单的说,他可以让你做一些电脑实验,而不破坏你现有的电脑系统。虚拟机,顾名思义就是一个虚拟裸机程序。
虚拟机运行后可以在其上安装各种操作系统。
和真正的物理存在的电脑基本没什么两样。本回答被提问者采纳
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