Каков аналог vmlinuz на Windows?

Question

[Denis]

Мы знаем, что процесс получается доступ только к "виртуальному компьютеру", а не к железу (в случае прикладной программы).

В Linux/UNIX за подобную виртуализацию отвечает vmlinuz.
В Windows это hal или что-то другое?

Comments

[Рональд Макдональд]

Ого, какой отборный поток чуши. Снимаю шляпу.

[Denis]

"Я не могу спать. В интернете кто-то не прав" :)

[hint000]

Denis, мем "в интернете кто-то не прав" не распространяется на случай, когда вы сами задали вопрос. :)

Answer 1

[Армянское Радио]

Мы знаем, что процесс получается доступ только к "виртуальному компьютеру", а не к железу

Нетушки. Процесс работает на реальном железе, но доступ к некоторым инструкциям или адресам памяти вызывает переключение в режим ядра/сегфолт и проверку прав доступа.

vmlinuz - это просто симлинк на ядро линукса.

Ничего общего с Virtual Machine буквы vm в названии vmlinuz не имеют:

The name vmlinuz is largely an accident of history. The kernel binary on the original UNIX as developed at Bell Labs was called unix. When a new kernel containing support for virtual memory was subsequently written at the University of California at Berkeley (UCB), the kernel binary was renamed vmunix.

Теперь вопрос - где вы взяли такие интересные теоретические идеи?

Comments

[res2001]

Дополню немного.
В современных операционных системах везде используется "виртуальная память", но это не имеет отношения к виртуальным машинам и виртуальному железу. Просто адреса памяти у процессов не реальные, для доступа к реальным адресам ЦП преобразовывает виртуальные адреса в реальные с помощью MMU, это происходит автоматически прозрачно для пользовательского процесса.

На винде ядро лежит в c:\windows\system32\ntoskrnl.exe.

[Denis]

С таймингом:

• https://youtu.be/CXRy9FLKJR0?t=427
  
• https://youtu.be/V3gI8-8k8Q4?t=2416
  

[Denis]

Некорректно выразился в вопросе.
Я правильно понимаю, что прикладная программа имеет доступ к абстракции "процесс", а сам "процесс" уже напрямую взаимодействует с железом?

[hint000]

Denis,

Я правильно понимаю, что прикладная программа имеет доступ к абстракции "процесс", а сам "процесс" уже напрямую взаимодействует с железом?

Не правильно.
Прикладная программа остаётся прикладной программой и тогда, когда она просто лежит в файле и не запущена. Процесс - это и есть программа (или её часть) в запущенном состоянии. С некоторым железом прикладная программа взаимодействует напрямую, это железо - процессор. С остальным железом - через операционную систему, но в Windows это не сосредоточено в одном месте, а раскидано по разным dll. Ядро системы предоставляет управление оперативной памятью (это одна из важнейших функций), но ядро ничего не знает про конкретную видеокарту, конкретный сетевой адаптер и т.д.
Это в Linux драйвера встроены прямо в ядро, а Windows всё иначе.

[Denis]

hint000,
Так если программа не запущена, т.е. не является процессом, то и доступа к железу у нее нет.

Вдобавок, в любом случае, ядро менеджерит процессорное время в мульти-задачных ОС.
Также, в случае UNIX, требуется обратиться к INIT, чтобы тот обратился к ядру для создания процесса для программы.

Получается, что доступ имеет только процесс, учитывая то, что он является выполняемым экземпляром программы.

[Армянское Радио]

Denis, зайдем с другой стороны:
Термин "виртуальная машина" применяется в двух случаях
1) Виртуальная машина некоторых языков программирования (JVM, Python, PHP) - в этих языках текст программы транслируется в байт-код, который выполняется виртуальной машиной-интерпретатором. (Тонкости про JIT-компиляцию временно отставим в сторону)

2) Виртуальная машина как способ запуска нескольких экземпляров различных операционных систем на одном железе. В таком случае, железо компьютера частично (все современные гипервизоры) или полностью (bochs, dosbox, epxe) эмулируется виртуальной машиной.

Более того, такая виртуальная машина позволяет запускать программы, написанные для других процессоров и архитектур - например, программы для Commodore64, написанные под процессор MOS6502 на Intel x86_64.

При работе же процесса в современных операционных системах происходит не виртуализация, а абстракция - программе подсовывается API, которое не имеет привязки к конкретному железу, а разработчику железа требуется со своей стороны реализовать именно это API.

Ключевое отличие абстракции от виртуализации - для реализации первой, требования API должны соблюдаться с двух сторон - как программой, так и операционной системой.

При виртуализации же мы создаем такую среду, чтобы запускаемая программа, находящаяся в ней, "думала" что находится в оригинальных для себя условиях (например, что DOOM 1993 года выпуска работает под DOS, на 486 процессоре, хотя фактически вы его запустили на процессоре ARM на андроиде с ядром Линукс). При этом, вмешательства в программу не происходит.

[Denis]

Бобби Шифер, спасибо вам огромное!