中文名: 虛擬機- 系統與進程的通用平台
原名: Virtual Machines: Versatile Platforms for Systems and Processes
作者: Jim Smith, Ravi Nair
資源格式: PDF
版本: 英文版
出版社: Morgan Kaufmann
書號: 1558609105
發行時間: 2005年
地區: 美國
語言: 英文
簡介:

Virtual Machines: Versatile Platforms for Systems and Processes
Jim Smith, Ravi Nair
# Hardcover: 656 pages
# Publisher: Morgan Kaufmann; 1 edition (June 3, 2005)
# Language: English
# ISBN-10: 1558609105
# ISBN-13: 978-1558609105
# Product Dimensions: 9.3 x 7.1 x 1.6 inches
掃描版
縱觀歷史，操作系統、編程語言和編譯器、計算機體系結構等多個領域都發展了各自的虛擬機技術，但沒有從統一的角度搭建這些技術的基本關系。現代計算機系統的硬件結構正朝著片上多核。系統多級並行處理的方向發展，並且通過Innternet互聯起來，構成功能更強大、應用更廣泛的系統。在系統的物理資源大大增加的同時，系統的物理實現也變得極為復雜，系統在可擴展性、可靠性。可用性，可管理性和安全性等方面都遇到了難以用單點體系結構技術來解決的一系列問題。虛擬機技術在應對這一系列問題上越來越顯現出前所未有的重要性。本書總結了各種不同的虛擬機技術，為計算機各個領域的學者和研發人員提供了一個新的交叉研究領域，便子以更好的組織方式來研究、設計和實現虛擬機。
　　本書特色：
　　·結構清晰。本書以計算機系統接口抽象層次中兩個最重要的接口——應用的二進制接口和應用程序接口為邊界，將計算機系統資源的各種虛擬化技術劃分為進程虛擬機和系統虛擬機兩大類展開討論，清晰地層現了虛擬化技術各種方法的各個層面及各類應用。
　　·全面系統。作者從學術和工業應廚兩個方面對虛擬機技術幾十年的研究和發展歷史進行了綜述，從體系結構、程序設計語言和編譯、操作系統及系統安全等多個專業領域深入探討了虛擬機技術的應用。
　　·理實交融。本書提供了大量實際虛擬機系統的原理說明及翔實的參考文獻，包括Shade模擬系統、FX!32系統、Dynamo／RIO、Java和 CLI等流行語言虛擬機、Jikes RVM、Transmeta Crusoe處理器、IBM的AS／400和z／VM系統、VMware的主機虛擬機。Intel的VT-X虛擬技術以及多處理器虛擬系統—— Cellular Disco，微軟、惠普及其他工業研究團體韻本領域研究人員對全書進行了審閱。
　　·面向未來。本書在最後一章專門討論了一些新興的虛擬機應用，包括安全領域（討論入侵檢測系統的原理以及虛擬機在系統攻防方面的應用潛力）、移動計算環境（討論商業上的應用：VMware的 vmotion）以及計算網格（展示典型的系統虛擬機對新興網格系統出現的重要作用）方面的應用。
　　硬件是借助微電子工具構建起來的缺乏靈活性的東西。虛擬機用一層軟件將硬件包裹起來，從而使得計算機靈活可變。正在發展的一些新技術，能夠實現在同一個硬件上運行多個操作系統、執行多套指令集，允許程序在執行過程中切換機器，甚至排斥不安全的代碼。虛擬機正改變著計算機和操作系統的設計方法、編程語言的實現方法，以及安全專家對計算機和計算的認知。Smith和Nair的這本書是迄今為止僅有的對虛擬機及其眾多應用的綜述。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——Jim Larus, 微軟研究院 虛擬機已經無處不在。
　　Jim Smith和Ravi Navi極為清晰地闡明了虛擬機技術對現代計算機體系結構、程序設計語言、操作系統以及安全技術的深刻影響。對未來計算機系統感興趣的人有必要研讀本書，我極力推薦本書！
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——Michael D. Smith, 哈佛大學
本書的作者從計算機體系結構研究者的角度，以計算機系統接口抽象層次中兩個最重要的接口——應用的二進制接口（Application Binary Interface，ABI）和應用程序接口（Application Program Interface，API）為邊界，將計算機系統資源的各種虛擬化技術劃分為進程虛擬機和系統虛擬機兩大類展開討論，清晰地展現了虛擬化技術各種方法的各個層面和各類應用。
　　本書可以作為講授計算機系統結構研究生課程《虛擬機技術》的教材或教學參考書。工作在虛擬機技術領域的專業人士可以用於自學這些領域的前沿技術。本書還可以作為一本計算機系統軟硬件參考資料。


目錄:
第1章 虛擬機導論
1.1 計算機體系結構
1.2 虛擬機基礎
1.3 進程虛擬機
1.3.1 多道程序設計
1.3.2 仿真器和動態二進制翻譯器
1.3.3 相同ISA下的二進制優化器
1.3.4 高級語言虛擬機：平台獨立性
1.4 系統虛擬機
1.4.1 系統虛擬機的實現
1.4.2 全系統虛擬機：仿真
1.4.3 協同設計虛擬機：硬件優化
1.5 一種分類方法
1.6 總結：虛擬機功能的多樣性
1.7 本書的其他部分
第2章 仿真：解釋和二進制翻譯
2.1 基本的解釋
2.2 線索解釋
2.3 預譯碼和直接線程解釋
2.3.1 基本的預譯碼
2.3.2 直接線索解釋
2.4 解釋一個復雜的指令集
2.4.1 IA-32 ISA的解釋
2.4.2 線索解釋
2.4.3 一個高性能IA-32解釋器
2.5 二進制翻譯
2.6 代碼發現和動態翻譯
2.6.1 代碼發現的問題
2.6.2 代碼定位問題
2.6.3 增量式預譯碼和翻譯
2.6.4 相同ISA仿真
2.7 控制轉移優化
2.7.1 翻譯鏈接
2.7.2 軟件間接跳轉預測
2.7.3 影子棧
2.8 指令集問題
2.8.1 寄存器結構
2.8.2 條件碼
2.8.3 數據格式和運算
2.8.4 內存地址解析
2.8.5 內存數據對齊
2.8.6 字節序
2.8.7 尋址結構
2.9 案例研究：SHADE和模擬過程中的仿真角色
2.10 總結：性能折衷
第3章 進程虛擬機
3.1 虛擬機實現
3.2 兼容性
3.2.1 兼容性的級別
3.2.2 一個兼容性框架
3.2.3 實現依賴
3.3 狀態映射
3.3.1 寄存器映射
3.3.2 內存地址空間映射
3.4 內存結構仿真
3.4.1 內存保護
3.4.2 自引用和自修改代碼
3.5 指令仿真
3.5.1 性能權衡
3.5.2 分階段的仿真
3.6 異常仿真
3.6.1 異常檢測
3.6.2 中斷處理
3.6.3 確定精確的客戶機狀態
……
第4章 動態二進制優化
第5章 高級語言虛擬機結構
第6章 高級語言虛擬機實現
第7章 協同設計虛擬機
第8章 系統虛擬機
第9章 多處理器虛擬化
第10章 新興應用
附錄A 實際機器
參考文獻
索引