什么是虛擬機(jī) Virtual Machine ?

時間：2023-07-17 19:57:02 | 來源：網(wǎng)站運(yùn)營

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什么是虛擬機(jī) Virtual Machine ?：虛擬機(jī)（VM）于20世紀(jì)60年代誕生。 這篇我們將回答以下問題：什么是VM？ 為什么人們需要虛擬機(jī)？虛擬機(jī)在區(qū)塊鏈項(xiàng)目中扮演什么角色？

什么是虛擬機(jī) VM ？

那么，虛擬機(jī)到底是什么？ 最早出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)世界中時，VM 的定義是真實(shí)計(jì)算機(jī)的副本。

但VM實(shí)際上有不同的種類。 第一種稱為 System VM ，系統(tǒng)虛擬機(jī)（也稱為完全虛擬化虛擬機(jī)），它可以替代硬件機(jī)器。我們可以在上面運(yùn)行未經(jīng)修改的操作系統(tǒng)，如 Linux 或 Windows 。 VirtualBox 和 VMware Server 就屬于這類虛擬機(jī)，也是大家比較熟悉的。第二種是 Process VM，進(jìn)程 VM ，它被設(shè)計(jì)為在獨(dú)立于平臺的環(huán)境中執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序。 眾所周知的 JVM 就是這種類型，我們可以在 JVM 上運(yùn)行 Java 程序。







Host 是一個跟 VM 緊密相關(guān)的概念。VM 畢竟是軟件，所以必須要有真正的機(jī)器來運(yùn)行它。上面運(yùn)行了 VM 的真實(shí)機(jī)器，就叫做 Host ，宿主機(jī)。

總而言之，VM 個運(yùn)行在真實(shí)機(jī)器上的軟件，提供操作系統(tǒng)（在系統(tǒng)VM的情況下）或應(yīng)用程序（在進(jìn)程 VM的情況下）的運(yùn)行環(huán)境。

VM 有什么用？

什么是 VM 聊完了，下面來聊 VM 能干些什么事。

第一個使用場景。當(dāng)我的硬件 CPU 是 A 架構(gòu)的，但是我要運(yùn)行的程序只能在 B 架構(gòu)的 CPU 上運(yùn)行, VM 就會派上用場。

第二個使用場景。當(dāng)我只能買得起一臺計(jì)算機(jī)，但是需要同時運(yùn)行多個操作系統(tǒng)。比如，我在我的硬件機(jī)器上安裝了Linux 桌面版，現(xiàn)在我想要運(yùn)行 Linux 服務(wù)器來托管我的 Web 應(yīng)用，還需要一個 Windows 來測試 Web 應(yīng)用。這樣，我就可以選擇一個可以安裝到 Linux 上的 VM 軟件，比如 Virtual Box，把它安裝到我的電腦上，然后啟動兩個 VM 實(shí)例就可以運(yùn)行我需要的另外兩個操作系統(tǒng)了。

第三個使用場景。讓我的程序可以在各種平臺上運(yùn)行。 為了不用給每個平臺都寫一個版本的代碼并且專門編譯一下， 我需要在每個操作系統(tǒng)之上添加一層來磨平平臺差異，這時候 VM 就可以作為這一層來使用。比如，我只要編寫一次 Java 程序，然后就可以在安裝了 JVM 的任何平臺上運(yùn)行程序了。

VM 在實(shí)際工作中被廣泛使用，以上其實(shí)還不是所有情形。

區(qū)塊鏈和 VM

VM 在區(qū)塊鏈領(lǐng)域也很常用。

如果你也搞區(qū)塊鏈，所以大概率是已經(jīng)知道以太坊虛擬機(jī)（EVM）了。EVM 可以讓我們在以太坊上運(yùn)行智能合約。 大家可以在 EVM 上運(yùn)行用一種名為 Solidity 的語言編寫的程序。這讓我們想起了剛才提到的 JVM ，JVM 和 EVM 都是進(jìn)程 VM。

Nervos CKB 區(qū)塊鏈也有自己的 VM，名為 CKB-VM 。CKB-VM 運(yùn)行智能合約的方式跟 EVM 不一樣。CKB-VM不為特定高級語言編寫的程序提供支持，而是一個模仿 RISC-V CPU 硬件的 System VM。[RISC-V]（https://zhuanlan.zhihu.com/p/53565685）是一個開源 CPU 架構(gòu)。 這種方式的好處是，可以用我們想要的任何高級編程語言寫智能合約，然后將它編譯為 RISC-V CPU 的二進(jìn)制格式，就可以運(yùn)行了。挺 Cool 的。

現(xiàn)在對區(qū)塊鏈上的虛擬機(jī)原理是不是清晰了一些了呢。

總結(jié)

關(guān)于 VM ，主體內(nèi)容就是這些了?？偨Y(jié)一下，VM 分為兩種，系統(tǒng) VM 和進(jìn)程 VM 。 EVM 可以歸類為進(jìn)程 VM ，CKB-VM 則屬于系統(tǒng) VM 。

參考:

• 本篇的英文版， English Version
• https://medium.com/nervosnetwork/an-introduction-to-ckb-vm-9d95678a7757
• https://en.wikipedia.org/wiki/Ethereum#Virtual_Machine