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虚拟化os in os中ring与vm关系

软件 虚拟化主要的问题是性能和隔离性。Full Virtuali z ati on完全虚拟化技术可以提供较好的客户操作系统独立性,不过其性能不高,在不同的应用下,可以消耗掉主机10%~30%的资源。而 OS Virtuali z ati on可以提供良好的性能,然而各个客户操作系统之间的独立性并不强。无论是何种软件方法,隔离性都是由Hypervisor软件提供的,过多的隔离必然会导致性能的下降。 这些问题主要跟x86设计时就没有考虑虚拟化有关。我们先来看看x86处理器的Privilege特权等级设计。 x86架构为了保护指令的运行,提供了指令的4个不同 Privilege特权级别,术语称为Ring,从Ring 0~Ring 3。Ring 0的优先级最高,Ring 3最低。各个级别对可以运行的指令有所限制, 例如,GDT,IDT,LDT,TSS等这些指令就只能运行于Privilege 0,也就是Ring 0。要注意Ring/Privilege级别和我们通常认知的进程在操作系统中的优先级并不同。 操作系统必须要运行一些Privilege 0的特权指令,因此Ring 0是被用于运行操作系统内核,Ring 1和Ring 2是用于操作系统服务,Ring 3则是用于应用程序。然而实际上并没有必要用完4个不同的等级,一般的操作系统实现都仅仅使用了两个等级,即Ring 0和Ring 3,如图所示: 也就是说,在一个常规的x86操作系统中,系统内核必须运行于Ring 0,而VMM软件以及其管理下的Guest OS却不能运行于Ring 0——因为那样就无法对所有虚拟机进行有效的管理,就像以往的协同式多任务操作系统(如,Windows 3.1)无法保证系统的稳健运行一样。在没有处理器辅助的虚拟化情况下,挑战就是采用Ring 0之外的等级来运行VMM (Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)或Hypervisor,以及Guest OS。 现在流行的解决方法是 Ring Deprivileging(暂时译为特权等级下降),并具有两种选择:客户OS运行于Privilege 1(0/1/3模型),或者Privilege 3(0/3/3模型)。 无论是哪一种模型,客户OS都无法运行于Privilege 0,这样,如GDT,IDT,LDT,TSS这些特权指令就必须通过模拟的方式来运行,这会带来很明显的性能问题。特别是在负荷沉重、这些指令被大量执行的时候。 同时,这些特权指令是真正的“特权”,隔离不当可以严重威胁到其他客户OS,甚至主机OS。Ring Deprivileging技术使用IA32架构的Segment Limit(限制分段)和Paging(分页)来隔离VMM和Guest OS, 不幸的是EM64T的64bit模式并不支持Segment Limit模式,要想运行64bit操作系统,就必须使用Paging模式。 对于虚拟化而言,使用Paging模式的一个致命之处是它不区分Privileg 0/1/2模式,因此客户机运行于Privileg 3就成为了必然(0/3/3模型),这样Paging模式才可以将主机OS和客户OS隔离开来,然而在同一个Privileg模式下的不同应用程序(如,不同的虚拟机)是无法受到Privileg机构保护的,这就是目前IA32带来的隔离性问题,这个问题被称为 Ring Compression。 IA32不支持VT,就无法虚拟64-bit客户操作系统 这个问题的实际表现是: VMware在不支持 IntelVT的IA32架构CPU上无法虚拟64-bit客户操作系统,因为无法在客户OS之间 安全地隔离。 为了解决IA32架构采用Ring等级带来的虚拟化难题, IntelVT就是为此而生! 作为一个芯片辅助(Chip-Assisted)的虚拟化技术,VT可以同时提升虚拟化效率和虚拟机的 安全性。IA32上的VT技术,一般称之为VT-x,而在Itanium平台上的VT技术,被称之为VT-i。 VT-x介绍: VT-x将IA32的CU操作扩展为两个forms(窗体): VMX root operation(根虚拟化操作)和VMX non-root operation(非根虚拟化操作),VMX root operation设计来供给VMM/Hypervisor使用,其行为跟传统的IA32并无特别不同,而VMX non-root operation则是另一个处在VMM控制之下的IA32环境。 所有的forms都能支持所有的四个Privileges levels,这样在VMX non-root operation环境下运行的虚拟机就能完全地利用Privilege 0等级。 两个世界:VMX non-root和VMX root 和一些文章认为的很不相同,VT同时为VMM和GuestOS提供了所有的Privilege运行等级,而不是只让它们分别占据一个等级:因为VMM和Guest OS运行于不同的两个forms。 由此,GDT、IDT、LDT、TSS等这些指令就能正常地运行于虚拟机内部了,而在以往,这些特权指令需要模拟运行。而VMM也能从模拟运行特权指令当中解放出来,这样既能解决Ring Aliasing问题(软件运行的实际Ring与设计运行的Ring不相同带来的问题),又能解决Ring Compression问题,从而大大地提升运行效率。Ring Compression问题的解决,也就解决了64bit客户操作系统的运行问题。 为了建立这种两个虚拟化窗体的架构,VT-x设计了一个Virtual-Machine Control Structure(VMCS,虚拟机控制结构)的数据结构,包括了Guest-State Area(客户状态区)和H ost-State Area(主机状态区),用来保存虚拟机以及主机的各种状态参数,并提供了VM entry和VM exit两种操作在虚拟机与VMM之间切换,用户可以通过在VMCS的 VM-execution control fields里面指定在执行何种指令/发生何种事件的时候,VMX non-root operation环境下的虚拟机就执行VM exit,从而让VMM获得控制权,因此VT-x解决了虚拟机的隔离问题,又解决了性能问题。 本文转自fuhaixiong 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/heliy/261416,如需转载请自行联系原作者

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【干货合集】NoSQL技术体系深度解读系列(二):MongoDB,最像关系型数据库的非关系型数据库

2018年开年知识盛会——NoSQL数据库直播大讲堂峰会,将于1月19日、23日、25日与大家见面,阿里云Redis、MongoDB、HBase的15位技术专家、产品专家将给大家带来深度的技术及产品分享。本次峰会的主要板块包括1月17日的北京产品发布会、1月19日、23日、25日的系列直播技术大讲堂,阿里云数据库团队将线下线上结合,全方位给大家解读NoSQL产品家族,技术迷们千万不要错过! 这里不仅有15位技术大咖,全程干货技术精华倾囊讲授,还有Redis,MongoDB,HBase三大产品全体系深度解读,此外还有百万优惠券大派送,助您轻松上云!你还在等什么,赶快报名吧! NoSQL数据库直播大讲堂峰会专题页:https://yq.aliyun.com/promotion/478 NoSQL峰会之MongoDB直播报名页:https

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以实时驱动智能:Apache Doris Summit 2026 盛大落幕,开启 Agentic AI 时代数据新范式

2026 年 10 月 21 日至 22 日,由飞轮科技主办的 Apache Doris Summit 2026 线上技术峰会圆满落下帷幕。本次峰会以 “Powering Real-Time Intelligence for the Agentic Era” 为主题,成功吸引了全球超过 12 万开发者、数据架构师及 AI 技术专家的云端参与,共同见证数据基础设施从“实时分析”迈向“实时智能”的历史性变革。本届峰会设立了主论坛、实时湖仓论坛以及数据智能论坛三大重磅板块,围绕 AI 多模湖仓、增量计算、Agentic Analytics、可观测性评估与企业级生产落地 等前沿方向,汇聚了来自互联网、金融、国央企、物流、自动驾驶、智能制造等领域的 34 名顶尖专家,为业界呈现了一场贯穿底层引擎创新与上层智能应用的科技盛宴。

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定义下一代存储,打造全新一代数据基础设施

2020年7月14日,阿里云存储新品发布会——第五期完美落幕,此次发布会阿里云为大家带来了:快照极速可用、HBR快照管理、数据加工与投递等7款新功能的发布,帮助大家一起来了解更丰富的阿里云存储产品家族及行业应用场景最佳实践。 1、快照服务重磅升级,数据保护RTO进入秒级时代阿里云发布“快照极速可用”功能,其是基于盘古2.0机制的快照服务,备份速度快如闪电,能够在数秒内完成快照创建、云盘回滚操作,将业务等待时间缩短至秒级别。目前“快照极速可用”功能已经全地域上线,支持所有ESSD系列云盘规格。 2、HBR快照管理 – 可视化界面全面提升用户体验 HBR在阿里云上首次推出可视化快照管理功能,ECS视角的全新跑道式快照点直观呈现,使用情况一目了然,极简操作步骤,快速搭建测试开发和数据分析环境,全面提升客户体验。目前该功能免费开放,欢迎大家来体验不一样的数据保护方式。 3、文件存储CPFS升级,专为高性能场景打造阿里云文件存储CPFS性能升级,拥有百GB/s的吞吐和百万IOPS,专为HPC高性能计算和AI深度学习打造,同时拥有丰富的企业特性、云上云下混合云架构,帮助高性能计算业务快速上云。 4、混合云存储阵列软硬件全面升级,性能翻番混合云存储阵列软硬件全面升级,在价格不变的基础上,实现了性能翻倍。它将云存储的高性价比和高可扩展性与本地数据中心架构相结合,以更优的性价比帮助客户轻松实现数据在本地数据中心和公共云之间的无缝流动。 5、表格存储索引全面升级,为用户提供极致计算分析体验表格存储发布支持计算引擎如Spark访问索引加速,相比于传统的NoSQL数据存储,提供的索引加速能力提升10-100倍计算速度。让用户能够更实时把握业务情况,挖掘数据价值。 6、日志服务数据加工与投递服务发布,提供开箱即用的数据ETL和流转能力日志服务SLS数据加工和数据投递商业化发布,内置多种加工函数和算子,秒级延迟,一键配置多种数据投递目标,任务可监控可告警,提供开箱即用的数据ETL和流转能力,帮助客户从传统ETL方案数天或数月的搭建和调试中释放,更好地专注业务。 7、内容分发解决方案,助力企业业务出海阿里云对象存储OSS联手阿里云CDN在海外region推出内容分发+源站存储低成本解决方案,这是阿里云OSS在继与海外知名CDN厂商Cloudflare合作以来,更进一步地扩大了对OSS海外用户的福利策略,同时结合OSS传输加速功能,全面提升跨境访问能力,助力企业扬帆出海 。 阿里云存储,经过十年的技术升级与产品打磨,致力于帮助企业打破数据存储和流通的边界,满足不同企业的多样化需求,为企业数字化转型提供数据核心价值。

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DTCC 2019 | 云时代数据库迁移 & 容灾技术新进展与应用

摘要:迁移&容灾是数据库的强需求,传统的迁移&容灾技术已经发展多年,随着云时代的来临,在迁移&容灾的使用场景、网络、技术都有很大的变化,如何在云时代下更简单的实现数据库的迁移&容灾,云厂商如何通过新的技术实现弯道超车,本文中阿里云智能数据库产品事业部高级技术专家付大超就为大家分享了阿里云在此领域的技术新进展和应用。 专家简介:付大超(花名:千震),阿里云智能数据库产品事业部高级技术专家,2012年加入阿里巴巴,目前负责DTS&DBS团队和研发,在阿里云提供迁移、同步和容灾的服务,支持阿里巴巴、蚂蚁、阿里云等异地多活单元化架构,曾负责阿里全球最大的HBase集群的开发和维护工作,曾先后工作于IBM、Cisco。 直播回放 链接:https://yq.aliyun.com/live/1048 议题PPT

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Rocky Linux

Rocky Linux

Rocky Linux(中文名:洛基)是由Gregory Kurtzer于2020年12月发起的企业级Linux发行版,作为CentOS稳定版停止维护后与RHEL(Red Hat Enterprise Linux)完全兼容的开源替代方案,由社区拥有并管理,支持x86_64、aarch64等架构。其通过重新编译RHEL源代码提供长期稳定性,采用模块化包装和SELinux安全架构,默认包含GNOME桌面环境及XFS文件系统,支持十年生命周期更新。

Sublime Text

Sublime Text

Sublime Text具有漂亮的用户界面和强大的功能,例如代码缩略图,Python的插件,代码段等。还可自定义键绑定,菜单和工具栏。Sublime Text 的主要功能包括:拼写检查,书签,完整的 Python API , Goto 功能,即时项目切换,多选择,多窗口等等。Sublime Text 是一个跨平台的编辑器,同时支持Windows、Linux、Mac OS X等操作系统。

WebStorm

WebStorm

WebStorm 是jetbrains公司旗下一款JavaScript 开发工具。目前已经被广大中国JS开发者誉为“Web前端开发神器”、“最强大的HTML5编辑器”、“最智能的JavaScript IDE”等。与IntelliJ IDEA同源,继承了IntelliJ IDEA强大的JS部分的功能。

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