5.3 LXC (англ. Linux Containers) - Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,

Лекция



Это продолжение увлекательной статьи про эмуляторы операционных систем.

...

который описывает какие слои входят в образ. Далее скачиваются только те слои из манифеста, которых еще нет локально. Т.о. если мы для MyApplication уже скачали ядро и ОС, то для PostgreSQL и Node.js эти слои уже загружаться не будут.

Подытожим:

  • Образ — это набор файлов, необходимых для работы приложения на голой машине с установленным Docker.
  • Образ состоит из неизменяемых слоев, каждый из которых добавляет/удаляет/изменяет файлы из предыдущего слоя.
  • Неизменяемость слоев позволяет их использовать совместно в разных образах.

Docker-контейнеры


Docker-контейнер строится на основе образа. Суть преобразования образа в контейнер состоит в добавлении верхнего слоя, для которого разрешена запись. Результаты работы приложения (файлы) пишутся именно в этом слое.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Например, мы создали на основе образа с PostgreSQL сервером контейнер и запустили его. Когда мы создаем БД, то соответствующие файлы появляются в верхнем слое контейнера — слое для записи.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Можно провести и обратную операцию: из контейнера сделать образ. Верхний слой контейнера отличается от остальных только лишь разрешением на запись, в остальном это обычный слой — набор файлов и директорий. Делая верхний слой read only, мы преобразуем контейнер в образ.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Теперь я могу перенести образ на другую машину и запустить. При этом на сервере PostgreSQL можно будет увидеть БД, созданные на предыдущем этапе. Когда при работе контейнера будут внесены изменения, то файл БД будет скопирован из неизменяемого слоя с данными в слой для записи и там уже измененен.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Docker


Когда мы устанавливаем докер на локальную машину, то получаем клиент (CLI) и http-сервер, работающий как демон. Сервер предоставляет REST API, а консоль просто преобразует введенные команды в http-запросы.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Registry Docker


Registry — это хранилище образов Docker. Самым известным является DockerHub. Он напоминает GitHub, только содержит образы, а не исходный код. На DockerHub также есть репозитории, публичные и приватные, можно скачивать образы (pull), заливать изменения образов (push). Скачанные однажды образы и собранные на их основе контейнеры хранятся локально, пока не будут удалены вручную.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Существует возможность создания своего хранилища образов, тогда при необходимости Docker будет искать там образы, которых еще нет локально. Надо сказать, что при использовании Docker хранилище образов становится важнейшим звеном в CI/CD: разработчик делает коммит в репозиторий, запускаются тесты. Если тесты прошли успешно, то на основе коммита обновляется существующий или собирается новый образ с последующим деплоем. Причем в registry обновляются не целые образы, а только необходимые слои.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

При этом важно не ограничивать восприятие образа как некой коробки в которой приложение просто доставляется до пункта назначения и потом запускается. Приложение может и собираться внутри образа (правильнее сказать внутри контейнера, но об этом чуть позже). На схеме выше сервер, занимающийся сборкой образов, может иметь только установленный Docker, а не различные среды, платформы и приложения, необходимые для сборки разных компонентов нашего приложения.

Dockerfile


Dockerfile представляет собой набор инструкций, на основе которых строится новый образ. Каждая инструкция добавляет новый слой к образу. Для примера рассмотрим Dockerfile, на основе которого мог бы быть создан образ рассмотренного ранее .NET-приложения MyApplication:

FROM microsoft/aspnetcore
WORKDIR /app
COPY bin/Debug/publish .
ENTRYPOINT["dotnet", "MyApplication.dll"]


Рассмотрим отдельно каждую инструкцию:

  1. определяем базовый образ, на основе которого будем строить свой. В данном случае берем microsoft/aspnetcore — официальный образ от Microsoft, который можно найти на DockerHub
  2. задаем рабочую директорию внутри образа
  3. копируем предварительно спаблишенное приложение MyApplication в рабочую директорию внутри образа. Сначала пишется исходная директория — путь относительно контекста, указанного в команде docker build, а вторым аргументом — целевая директория внутри образа, в данном случае точка обозначает рабочую директорию
  4. конфигурируем контейнер как исполняемый: в нашем случае для запуска контейнера будет выполнена команда dotnet MyApplication.dll


Если в директории с Dockerfile выполнить команду docker build, то мы получим образ на основе microsoft/aspnetcore, к которому будет добавлено еще три слоя.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Рассмотрим еще один Dockerfile, который демонстрирует прекрасную возможность Docker, обеспечивающую легковесность образов. Подобный файл генерирует VisualStudio 2017 для проекта с поддержкой контейнеров и он позволяет собирать образ из исходного кода приложения.

FROM microsoft/aspnetcore-build:2.0 AS publish
WORKDIR /src
COPY . .
RUN dotnet restore
RUN dotnet publish -o /publish

FROM microsoft/aspnetcore:2.0
WORKDIR /app
COPY --from=publish /publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApplication.dll"]


Инструкции в файле разбиты на две секции:

  1. Определение образа для сборки приложения: microsoft/aspnetcore-build. Данный образ предназначен для сборки, паблиша и запуска .NET приложений и согласно DockerHub с тегом 2.0 имеет размер 699 MB. Далее происходит копирование исходных файлов приложения внутрь образа и внутри него выполняются команды dotnet restore и dotnet publish с размещением результатов в директории /publish внутри образа.
  2. Определяется базовый образ, в данном случае это microsoft/aspnetcore, который содержит в себе только среду исполнения и согласно DockerHub с тегом 2.0 имеет размер всего 141 MB. Далее определяется рабочая директория и в нее копируется результат предыдущей стадии (ее имя указывается в аргументе --from), определяется команда запуска контейнера и все — образ готов.


В итоге изначально имея исходный код приложения, на основе тяжелого образа с SDK было спаблишено приложение, а потом результат размещен поверх легкого образа, содержащего только среду исполнения!

Напоследок хочу отметить, что намеренно для простоты оперировал понятием образ, рассматривая работу с Dockerfile. На самом деле изменения, вносимые каждой инструкцией происходят конечно же не в образе (ведь в нем только неизменяемые слои), а в контейнере. Механизм такой: из базового образа создается контейнер (добавляется ему слой для записи), выполняется инструкция в данном слое (она может добавлять файлы в слой для записи: COPY или нет: ENTRYPOINT), вызывается команда docker commit и получается образ. Процесс создания контейнера и коммита в образ повторяется для каждой инструкции в файле. В итоге в процессе формирования конечного образа создается столько промежуточных образов и контейнеров, сколько инструкций в файле. Все они автоматически удаляются после окончания сборки конечного образа.

Docker Compose

Docker Compose — это инструментальное средство, входящее в состав Docker. Оно предназначено для решения задач, связанных с развертыванием проектов.

Изучая основы Docker, вы могли столкнуться с созданием простейших приложений, работающих автономно, не зависящих, например, от внешних источников данных или от неких сервисов. На практике же подобные приложения — редкость. Реальные проекты обычно включают в себя целый набор совместно работающих приложений.

Как узнать, нужно ли вам, при развертывании некоего проекта, воспользоваться Docker Compose? На самом деле — очень просто. Если для обеспечения функционирования этого проекта используется несколько сервисов, то Docker Compose может вам пригодиться. Например, в ситуации, когда создают веб-сайт, которому, для выполнения аутентификации пользователей, нужно подключиться к базе данных. Подобный проект может состоять из двух сервисов — того, что обеспечивает работу сайта, и того, который отвечает за поддержку базы данных.

Технология Docker Compose, если описывать ее упрощенно, позволяет, с помощью одной команды, запускать множество сервисов.

Разница между Docker и Docker Compose


Docker применяется для управления отдельными контейнерами (сервисами), из которых состоит приложение.

Docker Compose используется для одновременного управления несколькими контейнерами, входящими в состав приложения. Этот инструмент предлагает те же возможности, что и Docker, но позволяет работать с более сложными приложениями.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция


Docker (отдельный контейнер) и Docker Compose (несколько контейнеров)


Если же вы используете Docker Compose, то перенос вашего проекта на новый сервер — это вопрос, который решается выполнением нескольких команд. Для того чтобы завершить перенос проекта на новое место, вам нужно лишь выполнить кое-какие настройки и загрузить на новый сервер резервную копию базы данных.

Выводы по Docker


Конечно же Docker не панацея и его использование должно быть оправдано и мотивировано не только желанием использовать современную технологию, о которой многие говорят. При этом я уверен, что Docker, примененный грамотно и к месту, может принести много пользы на всех стадиях разработки ПО и облегчить жизнь всем участникам процесса.

Надеюсь смог раскрыть базовые моменты и заинтересовать к дальнейшему изучению вопроса. Конечно же для овладения Docker одной этой статьи недостаточно, но, надеюсь, она станет одним из элементов пазла для осознания общей картины происходящего в мире контейнеров под управлением Docker.

Ссылки по Docker

  1. Документация Docker https://docs.docker.com/
  2. Механизм namespaces https://selectel.ru/blog/mexanizmy-kontejnerizacii-namespaces/
  3. Механизмы контейнеризации: cgroups
  4. Введение в Docker Compose
  5. Статья о Docker http://merrigrove.blogspot.ru/2015/10/visualizing-docker-containers-and-images.html

5.3 LXC (англ. Linux Containers)

LXC (англ. Linux Containers) — подсистема контейнеризации, позволяющая запускать нескольких изолированных экземпляров операционной системы Linux на одном узле. LXC не использует виртуальные машины, а создает виртуальное окружение с собственным пространством процессов и сетевым стеком; все экземпляры LXC используют один экземпляр ядра операционной системы.

Сходна с OpenVZ и Linux-VServer для Linux, а также FreeBSD jail и Solaris Containers. Использует технологии контрольных групп и пространств имен, входящие в ядро Linux начиная с версии 2.6.29.

Основные разработчики — Даниэль Лескано (Daniel Lezcano), Серж Айюн (Serge Hallyn) и Стефан Грабе (Stéphane Graber).

Среди примеров использования — применение в PaaS-хостинге Heroku для изоляции динамических контейнеров (dynos). В проекте Docker разработаны компоненты, обеспечивающие LXC высокоуровневыми сервисами управления и развертывания.

Безопасность LXC

Изначально LXC-контейнеры не поддерживали достаточно высокий уровень изоляции в сравнении с контейнерами на базе более ранней технологии OpenVZ. В частности, в ядре Linux до версии 3.8 root-пользователь LXC-контейнера может выполнить произвольный код в родительской операционной системе: это возможно за счет того, что uid 0 внутри контейнера совпадает с uid 0 базовой системы (внутри которой контейнер запущен). С выпуском LXC версии 1.0 данная проблема исправлена введением «непривилегированных контейнеров» — где uid 0 в контейнере соответствует непривилегированному пользователю снаружи и имеет расширенные права только на свои ресурсы. LXC до версии 1.0 можно обезопасить с помощью различных настроек управления доступом и фильтров, используя инструменты apparmor, selinux и тому подобные .

Особенности.

Что касается нагрузки и процессов: процессот может использоваться менее 5% и память ,но нагрузка может быть Load Average более 6 (даже если ничего не запущено кроме системных процессов),Это нормальное поведение для LXC. Речь идет не о полноценной виртуализации, а о контейнере.Все процессы даже других контейнеров выполняются на ядре хост машины.

6 симулятор ы


Симулятор - программное средство, способное имитировать работу микроконтроллера и его памяти. Иногда ошибочно такие симуляторы называют эмуляторами.

Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал.

Как правило, симулятор содержит в своем составе:

  • отладчик;
  • модель ЦПУ и памяти.

Более продвинутые симуляторы содержат в своем составе модели встроенных периферийных устройств, таких, как таймеры, порты, АЦП, и системы прерываний.

Симулятор должен уметь загружать файлы программ во всех популярных форматах, максимально полно отображать информацию о состоянии ресурсов симулируемого микроконтроллера, а также предоставлять возможности по симуляции выполнения загруженной программы в различных режимах. В процессе отладки модель "выполняет" программу, и на экране компьютера отображается текущее состояние модели.

Загрузив программу в симулятор, пользователь имеет возможность запускать ее в пошаговом или непрерывном режимах, задавать условные или безусловные точки останова, контролировать и свободно модифицировать содержимое ячеек памяти и регистров симулируемого микропроцессора. С помощью симулятора можно быстро проверить логику выполнения программы, правильность выполнения арифметических операций.

В зависимости от класса используемого отладчика, различные симуляторы могут поддерживать высокоуровневую символьную отладку программ.

Некоторые модели симуляторов могут содержать ряд дополнительных программных средств, таких например как: интерфейс внешней среды, встроенную интегрированную среду разработки.

В реальной системе микроконтроллер обычно занимается считыванием информации с подключенных внешних устройств (датчиков), обработкой этой информации и выдачей управляющих воздействий на исполнительные устройства. Чтобы в симуляторе не обладающем интерфейсом внешней среды смоделировать работу датчика, нужно вручную изменять текущее состояние модели периферийного устройства, к которому в реальной системе подключен датчик. Если, например, при приеме байта через последовательный порт взводится некоторый флажок, а сам байт попадает в определенный регистр, то оба эти действия нужно производить в таком симуляторе вручную. Наличие же интерфейса внешней среды позволяет пользователю создавать и гибко использовать модель внешней среды микроконтроллера, функционирующую и взаимодействующую с отлаживаемой программой по заданному алгоритму. Возможности "реального" отладчика-симулятора проиллюстрируем на примере модели PDS-PIC.

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Рисунок 8 Пример симмулятора ля Arduino - UnoArduSim

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

Рисунок 9 Пример онлайн симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

7.Подсистема Windows для Linux ( WSL )

Подсистема Windows для Linux ( WSL ) - это уровень совместимости для запуска двоичных исполняемых файлов Linux (в формате ELF ) изначально в Windows 10 , Windows 11 , и Windows Server 2019 .

В мае 2019 года, WSL 2 был объявлен, вводя важные изменения , такие как реальное ядро Linux , с помощью подмножества Hyper-V функций. С июня 2019 года WSL 2 доступен клиентам Windows 10 через программу Windows Insider , включая домашнюю версию. WSL по умолчанию доступен не всем пользователям Windows 10. Его можно установить либо присоединившись к программе предварительной оценки Windows, либо вручную.

Первый выпуск WSL предоставляет Linux -совместимого интерфейс ядра , разработанный Microsoft, не содержащее ядро Linux кода, , который затем может запустить GNU пользовательское пространство поверх него, например , как у Ubuntu , openSUSE , SUSE Linux Enterprise Server , Debian и Kali Linux . [17] Такое пользовательское пространство может содержать оболочку GNU Bash и командный язык с собственными инструментами командной строки GNU ( sed, awk и т. д.), интерпретаторы языков программирования ( Ruby , Python и т. д.) и даже графические приложения (использующие сервер X11 на стороне хоста).

Архитектура была переработана в WSL 2, с ядром Linux, работающим в облегченной среде виртуальной машины .

Одной из главных пользовательских задач, решаемых WSL, является предоставление возможности работы через терминал Linux систем на хосте с ОС Windows. Также предложенная совместимость была настолько нативной, что исполняемые файлы Linux (ELF) могли быть запущены прямо в системе Windows. Для достижения этих целей в Windows 10 была создана специальная подсистема, позволяющая запускать приложения Linux с помощью набора определенных системных вызовов — таким образом, была предпринята попытка маппинга набора syscall-ов Linux на Windows. Физически это было реализовано путем добавления новых драйверов и нового формата процесса. Визуально архитектура выглядела вот так:

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

По сути, взаимодействие с операционной системой Linux было организовано посредством нескольких ядерных модулей и специального вида процессов — pico. Из схемы выше видно, что процесс, запущенный в инстанс Linux на хосте, должен быть нативным и должен использовать те же ресурсы, что и обычные приложения Windows.

WSL 1

Служба диспетчера LXSS

LXSS Manager Service - это служба, отвечающая за взаимодействие с подсистемой (через драйверы lxss.sys и lxcore.sys) и способ, которым Bash.exe (не путать с оболочками, предоставляемыми дистрибутивами Linux) запускает процессы Linux, а также за обработку системные вызовы Linux и двоичные блокировки во время их выполнения. [26]

Все процессы Linux, запущенные конкретным пользователем, попадают в «Экземпляр Linux» (обычно первым вызываемым процессом является init ). После закрытия всех приложений экземпляр закрывается.

wsl.exe

WSL
Разработчики) Microsoft
Первый выпуск 2 августа 2016 г . ; 5 лет назад
Операционная система Майкрософт Виндоус
Тип Командование
Веб-сайт документы .microsoft .com / en-us / windows / wsl /

wsl.exe Команда используется для управления распределения в Windows , Subsystem для Linux на командной строке . Он может отображать доступные дистрибутивы, устанавливать дистрибутивы по умолчанию и удалять дистрибутивы. [27] Эту команду также можно использовать для запуска двоичных файлов Linux из командной строки Windows или Windows PowerShell . wsl.exe заменяет lxrun.exeустаревшую в Windows 10 1803 и более поздних версиях. [29]

Примеры

Запустите unameкоманду в WSL с помощью PowerShell.

PS C:\temp> wsl uname --all
Linux DESKTOP-51I6USV 4.4.0-19041-Microsoft #1151-Microsoft Thu Jul 22 21:05:00 PST 2023 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

Пример использования sudoкоманды из командной строки.

C:\temp> wsl sudo apt-get update
 [sudo] пароль для имени пользователя: 
Hit: 1 Hit:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu focal InRelease
Get: 2 Get:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu focal-updates InRelease [114 kB]

Доступ к оборудованию и файловой системе

В конструкции WSL 1 не было аппаратной эмуляции / виртуализации (в отличие от других проектов, таких как coLinux), и в ней напрямую использовалась файловая система хоста (через VolFSи DrvFS) [30] и некоторые части оборудования, такие как сеть, что гарантирует совместимость. Например, к веб-серверам можно получить доступ через те же интерфейсы и IP-адреса, настроенные на хосте, и имеют те же ограничения на использование портов, требующих административных разрешений, или портов, уже занятых другими приложениями. [31]

Существуют определенные местоположения (например, системные папки) и конфигурации, доступ / изменение которых ограничены, даже при запуске от имени пользователя root, с помощью sudo из оболочки. Экземпляр с повышенными привилегиями должен быть запущен, чтобы «sudo» предоставил реальные привилегии root и разрешил такой доступ. [18]

Ограничения WSL 1

WSL 1 не может запускать все программное обеспечение Linux, такое как 32-разрядные двоичные файлы, [32] [33] или те, для которых требуются определенные службы ядра Linux, не реализованные в WSL. Из-за отсутствия какого-либо «настоящего» ядра Linux в WSL 1 модули ядра, такие как драйверы устройств, не могут быть запущены. WSL 2, однако, использует живые виртуализированные экземпляры ядра Linux.

Можно запускать некоторые графические (GUI) приложения (например, Mozilla Firefox ), установив сервер X11 в среде Windows (хост) (например, VcXsrv или Xming ) [34], хотя и не без оговорок, таких как отсутствие поддержка звука (хотя это можно исправить, установив PulseAudio в Windows аналогично X11) или аппаратное ускорение (что приводит к снижению производительности графики). Поддержка OpenCL и CUDA в настоящее время также не реализуется, хотя планируется в будущих выпусках.

Microsoft заявила, что WSL был разработан для разработки приложений, а не для настольных компьютеров или производственных серверов , и рекомендовала использовать для этих целей виртуальные машины ( Hyper-V ), Kubernetes и Azure . [18]

Контрольные показатели

В тестах производительность WSL 1 часто приближается к родному Linux Ubuntu, Debian, Intel Clear Linux или другим дистрибутивам Linux. В некоторых тестах ввод-вывод является узким местом для WSL. Microsoft утверждает, что переработанный бэкэнд WSL 2 предлагает 20-кратное увеличение скорости некоторых операций по сравнению с WSL 1.

В июне 2020 года бенчмарк из 173 тестов с AMD Threadripper 3970x показал хорошую производительность с WSL 2 (20H2) с 87% производительности собственного Ubuntu 20.04.0 LTS. Это улучшение по сравнению с WSL 1, производительность которого в этом сравнении только 70% от производительности собственного Ubuntu. WSL 2 улучшает производительность ввода-вывода, обеспечивая почти нативный уровень. [40] Сравнение 69 тестов с Intel i9 10900K в мае 2020 года показывает почти такую ​​же относительную производительность. [41]

В декабре 2020 года тест с 43 тестами с AMD Ryzen 5900X показал хорошую производительность с WSL 2 (20H2) с 93% производительности собственного 20.04.1 LTS. Это улучшение по сравнению с WSL 1, у которого в этом сравнении всего 73%.

2) sudo systemctl start.

, команда выдает такую ошибку:

System has not been booted with systemd as init system (PID 1). Can't operate.

System has not been booted with systemd as init system (PID 1). Can’t operate

Причина в том, что вы пытаетесь использовать команду systemd для управления службами в Linux, но ваша система не использует systemd и (скорее всего) использует классическую систему SysV init (sysvinit).

Но как это возможно? Вы используете Ubuntu, и руководство также предназначено для той же версии Ubuntu. Почему это у вас не работает?

Если вы используете Ubuntu внутри Windows с помощью WSL, у вас будет SysV вместо systemd, и ваша система будет жаловаться, когда вы запустите команду systemctl (предназначенную для систем Linux с системой systemd init).

Как узнать, какую систему инициализации вы используете? Вы можете использовать эту команду, чтобы узнать имя процесса, связанного с PID 1 (первым процессом, запущенным в вашей системе):

ps -p 1 -o comm=

Он должен отображать systemd или sysv (или что-то в этом роде) на выходе.

Как исправить ошибку «System has not been booted with systemd»?

Простой ответ – не использовать команду systemctl. Вместо этого используйте эквивалентную команду sysvinit.

ps -p 1 -o comm=

systemd или sysv

ps -p 1 -o comm=

init

Команда Systemd Команда Sysvinit
systemctl start service_name service service_name start
systemctl stop service_name service service_name stop
systemctl restart service_name service service_name restart
systemctl status service_name service service_name status
systemctl enable service_name chkconfig service_name on
systemctl disable service_name chkconfig service_name off

WSL 2

Версия 2 вносит изменения в архитектуру. Microsoft выбрала виртуализацию с помощью высоко оптимизированного подмножества функций Hyper-V, чтобы запускать ядро ​​и дистрибутивы (на основе ядра), обещая производительность, эквивалентную WSL 1. Для обратной совместимости разработчикам не нужно ничего менять. в своих опубликованных дистрибутивах. Параметры WSL 2 могут быть изменены с помощью глобальной конфигурации WSL , содержащейся в файле INI с именем .wslconfigв папке профиля пользователя .

Установка дистрибутива находится внутри файловой системы в формате ext4 внутри виртуального диска , а файловая система хоста прозрачно доступна через протокол 9P , аналогично другим технологиям виртуальных машин, таким как QEMU . Для пользователей Microsoft обещала в 20 раз увеличить производительность чтения / записи WSL 1. [47] В Windows для доступа к гостевым файлам Linux с использованием префикса пути UNC предоставляется перенаправитель сети IFS . \\wsl$

WSL 2 требует Windows 10 версии 1903 или выше со сборкой 18362 или выше для систем x64 и версии 2004 или выше со сборкой 19041 или выше для систем ARM64.


WSL 1 имела ряд ограничений, не позволявших использовать ее для решения максимального спектра задач: к примеру, в ней отсутствовала возможность запуска 32-битных Linux приложений, нельзя было использовать device драйвера. Поэтому в 2020 году была выпущена WSL 2, которая сменила подход к построению подсистемы. WSL 2 — это оптимизированная виртуальная машина, которая соответствует характеристикам WSL 1 по потреблению ресурсов. Теперь, в зависимости от проблем, решаемых пользователем ОС Windows, можно выбирать необходимую версию подсистемы работы с Linux. Для митигации возможных уязвимостей WSL 2 была реализована на базе Hyper-V в Windows 10. В этом виде Windows имеет возможность изолированно запускать ядро операционной системы Linux. Стоит помнить, что версия 1 WSL была представлена как бета фича, которая должна была показать вектор развития Windows в этой области, поэтому переход на Hyper-V был неизбежен. Итоговая архитектура выглядит так:

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

В этой версии у ядер систем Windows и Linux есть свои собственные ресурсы и пересечение существует только в файловой системе, однако это пересечение нельзя назвать полным. Взаимодействие между файловыми системами проводится за счет клиент-серверной обертки, которая работает по протоколу 9P.

Критика

Была выражена обеспокоенность тем, что подсистема Windows для Linux может быть способом « принять, расширить и погасить »Embrace, extend, and extinguish (EEE) Linux. [49] [50] Ричард Столлман выразил опасения, что интеграция функциональности Linux в Windows только помешает разработке свободного программного обеспечения , назвав такие усилия, как WSL, «шагом назад в кампании за свободу». [51] Линус Торвальдс , напротив, сказал, что его не беспокоит поглощение Linux корпорацией Майкрософт, поскольку он считал, что лицензирование Linux по GPL 2 и размер проекта сделали это невозможным, а также сославшись на расширение сотрудничества Microsoft с сообществом Linux.

8. Wine unix

Wine (/waɪn/ — «уа́йн» рус. вино) — свободное программное обеспечение, позволяющее пользователям UNIX-подобных операционных систем, например GNU/Linux, Apple macOS и других UNIX-подобных с поддержкой архитектур CPU x86, AMD64 (и других архитектур CPU при наличии совместимости с ними запускаемых приложений) исполнять 16-, 32- и 64-битные приложения, в том числе игры, созданные исключительно для Microsoft Windows, без наличия при этом установленной Microsoft Windows. Wine также предоставляет программистам библиотеку программ Winelib, при помощи которой они могут компилировать Windows-приложения для портирования их в UNIX-подобные операционные системы. Название W.I.N.E. — рекурсивный акроним и расшифровывается «Wine Is Not Emulator» — «W.I.N.E. — это не эмулятор». Имеется в виду, что Wine — это не эмулятор компьютера или виртуальная машина, как, например, qemu, VirtualBox и другие подобные им. Вместо этого Wine — это альтернативная, свободная реализация Windows API.

Wine распространяется на условиях свободной лицензии GNU LGPL.

Технические особенности и архитектура

Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,  эмуляция, Контейнеризация ,симуляция
Настройка Wine

Проект сталкивается с большими трудностями вследствие неполноты или отсутствия документации по многим элементам Win32 API. В то время как функции Win32 в основном документированы, существует масса областей (таких как файловые форматы или протоколы Microsoft), спецификации на которые никогда не публиковались. Таким образом, команде разработчиков Wine приходится заниматься обратной разработкой этих компонентов.

Wine воспринимает системные вызовы приложений Windows к библиотекам операционной системы и подменяет их своими. Таким образом, эмуляции процессора, аналогично другим эмуляторам типа VMware и QEMU, не происходит, и приложения могут выполняться в Wine почти так же быстро, как и в «родной» операционной системе (а в некоторых случаях и быстрее[16]). Для своей работы Wine не требует наличия установленной ОС Windows, хотя и может использовать ее библиотеки.

Также Wine предоставляет инструментарий разработки программ Winelib для переноса унаследованных исходных кодов из среды Windows в среду UNIX путем простой перекомпиляции.

Wine, безусловно, не стабильный продукт, и нельзя сказать, что с его помощью удастся запустить любую программу для Windows. Некоторые подсистемы Windows вообще практически не реализованы. Тем не менее уже сейчас многие из повсеместно используемых приложений Windows полноценно запускаются и работают в UNIX-подобных ОС при помощи Wine. Особенно это касается приложений, которые не используют недокументированные возможности Windows.

Wine (до версии 1.6.2) не мог переводить экран в 256-цветный режим (8 бит/цвет) без установки дополнительного ПО и сильных ухищрений, если такой уже не

продолжение следует...

Продолжение:


Часть 1 Эмуляторы операционных систем. Виртуализация, эмуляция, Контейнеризация ,симуляция
Часть 2 5.3 LXC (англ. Linux Containers) - Эмуляторы операционных систем. Виртуализация,
Часть 3 Недостатки Wine - Эмуляторы операционных систем. Виртуализация, эмуляция, Контейнеризация ,симуляция

См.также

  • CP / CMS
  • Аппаратная виртуализация
  • Гиперджекинг
  • Гипервизор
  • Виртуализация ввода-вывода
  • LPAR
  • Виртуализация на уровне операционной системы
  • Паравиртуализация
  • Виртуализация платформы
  • Требования Попека и Голдберга к виртуализации
  • PR / SM
  • Виртуальная машина

Я хотел бы услышать твое мнение про эмуляторы операционных систем Надеюсь, что теперь ты понял что такое эмуляторы операционных систем, эмулятор операционной системы, виртуальная машина, виртуальные машины, виртуализация, контейнеризация, эмуляция, симуляция, эмулятор, симулятор, docker, wsl, паравиртуализация , wine и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Операционные системы и системное программировние

создано: 2014-09-30
обновлено: 2023-07-04
132476



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Поделиться:

Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей


avatar
18.7.2020 9:53

В чем разница между эмуляцией и симуляцией?

avatar
18.7.2020 9:53

Вы хотите дублировать поведение старого калькулятора HP, есть два варианта:

Вы пишете новую программу, которая рисует дисплей и клавиши калькулятора, и когда пользователь нажимает на клавиши, ваши программы делают то же, что и старый калькулятор. Это симулятор

Вы получаете дамп прошивки калькулятора, затем пишете программу, которая загружает прошивку и интерпретирует ее так же, как микропроцессор в калькуляторе. Это эмулятор

Simulator пытается дублировать поведение устройства. Эмулятор пытается дублировать внутреннюю работу устройства.


Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Операционные системы и системное программировние

Термины: Операционные системы и системное программировние