Изучение режима работы процессора с виртуальным ядром и создание виртуального ядра на персональном компьютере

Направление
студент группы
ФИО

ПО ДИСЦИПЛИНЕ КОМПЬЮТЕРНАЯ АРХИТЕКТУРА

Задание 3
ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА С ВИРТУАЛЬНЫМ ЯДРОМ И СОЗДАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ЯДРА НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ
Цель работы: изучить и проанализировать архитектуру процессорных ядер и виртуальных ядер. А также уметь создавать и использовать виртуальное ядро на компьютере.


I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Ядра процессора: основным устройством, выполняющим задачи реализации и управления процессами, происходящими на компьютере, является процессор компьютера. Процессоры являются одним из важнейших компонентов любой системы обработки, а процессоры, в свою очередь, состоят из ядер. (Рис. 1.1).
Рисунок 1.1. Ядра процессора компьютера
Виртуальные ядра: чтобы понять разницу между различными типами процессоров и ядер, нам сначала нужно понять разницу между физическими ядрами и логическими ядрами. Физическое ядро-это фактический аппаратный компонент процессора, который представляет собой процессор, занимающий одну ячейку в одном процессоре. Если у нашего ПК 4 (четыре) ядра то процессор компьютера имеет 4 физических ядра. Если наш процессор 8 (восемь) ядер, процессор будет иметь 8 ячеек. Другими словами, каждое ядро в процессоре похоже на отдельный процессор для обработки команд.
Технология и архитектура Hyper-Threading: Hyper - Threading (HT) - это технология, которая позволяет запускать несколько потоков в каждом ядре, что означает, что больше потоков могут выполнять больше работы параллельно. При запуске виртуальных серверов в Hyper-V часто возникает путаница в определении того, сколько ЦП на самом деле используется.
Hyper-V-это продукт аппаратной виртуализации Microsoft. Это позволяет вам создавать и запускать версию программного обеспечения компьютера, называемую виртуальной машиной. Каждая виртуальная машина работает как полноценный компьютер, на котором работают операционная система и программы. Когда вам нужны вычислительные ресурсы, виртуальные машины предоставляют вам большую гибкость, экономят время и деньги и являются более эффективным способом использования оборудования, чем запуск одной операционной системы на физическом оборудовании.
Hyper-V запускает каждую виртуальную машину в отдельном выделенном месте, что означает, что вы можете запускать несколько виртуальных машин на одном оборудовании одновременно. Вы можете сделать это, чтобы избежать таких проблем, как сбой, который влияет на другие рабочие нагрузки, или предоставить доступ к разным системам разным людям, группам или службам. Hyper-V требует, чтобы мы сначала немного погрузились в теорию, чтобы по-настоящему понять использование виртуального и физического процессора.
Большинство операционных систем работают на виртуальных машинах. Как правило, операционная система, использующая архитектуру x86, работает на виртуальной машине Hyper-V. Однако не все операционные системы, которые могут быть запущены, тестируются и поддерживаются Microsoft. Процесс установки Hyper-V также может отличаться в зависимости от операционной системы, установленной на вашем компьютере. Список поддерживаемых элементов см.:
https://learn.microsoft.com/en-us/windows-server/virtualization/hyper-v/supported-windows-guest-operating-systems-for-hyper-v-on-windows