管理程序

管理程序（也称为虚拟机监 视器、VMM 或虚拟器）是一种创建和运行虚拟机的计算机软件、固件或硬件。

管理程序在其上运行一个或多个虚拟机的计算机称为宿主机，每个虚拟机称为来宾机。

管理程序为客户操作系统提供虚拟操作平台并管理客户操作系统的执行。与模拟器不同，来宾在本机硬件上执行大部分指令。各种操作系统的多个实例可能共享虚拟化的硬件资源：例如，Linux、Windows 和 macOS 实例都可以在单个物理 x86 机器上运行。

这与操作系统级虚拟化形成对比，其中所有实例（通常称为容器）必须共享一个内核，尽管来宾操作系统在用户空间中可能不同，例如具有相同内核的不同 Linux 发行版。

这个词可以追溯到大约 1970 年； IBM 为 360/65 创造了它，后来又将它用于 CP-67 的 DIAG 处理程序。 在早期的 CP/CMS (1967) 系统中，使用了术语控制程序。

在他 1973 年的论文《虚拟计算机系统的体系结构原理》中，罗伯特·P·戈德堡 (Robert P. Goldberg) 将管理程序分为两种类型：

Type-1、本机或裸机管理程序这些管理程序直接在主机的硬件上运行，以控制硬件和管理来宾操作系统。 因此，它们有时被称为裸机管理程序。IBM 在 1960 年xxx发的xxx个管理程序是本机管理程序。 其中包括测试软件 SIMMON 和 CP/CMS 操作系统，即 IBM z/VM 的前身。

Type-2 或托管管理程序这些管理程序像其他计算机程序一样在传统操作系统 (OS) 上运行。虚拟机xxx器作为主机上的进程运行。Type-2 管理程序从主机操作系统中抽象出来宾操作系统。

这两种类型之间的区别并不总是很清楚。例如，KVM 和 bhyve 是内核模块，可以有效地将主机操作系统转换为 type-1 管理程序。同时，由于 Linux 发行版和 FreeBSD 仍然是通用操作系统，应用程序相互竞争 VM 资源，因此 KVM 和 bhyve 也可以归类为 type-2 hypervisor。

第 一个提供完全虚拟化的管理程序是测试工具 SIMMON 和一次性的 IBM CP-40 研究系统，它于 1967 年 1 月开始生产使用，成为 IBM CP/CMS 操作系统的第 一个版本。 CP-40 在剑桥科学中心修改的 S/360-40 上运行以支持动态地址转换，这是一种启用虚拟化的功能。 在此之前，计算机硬件仅被虚拟化到允许多个用户应用程序同时运行的程度，例如 CTSS 和 IBM M44/44X。 使用 CP-40，硬件的管理状态也被虚拟化，允许多个操作系统在单独的虚拟机上下文中同时运行。

程序员很快为 IBM System/360-67 实施了 CP-40（作为 CP-67），这是第 一个能够完全虚拟化的生产计算机系统。IBM 于 1966 年发售了这台机器；它包括用于虚拟内存的页面转换表硬件和其他允许所有内核任务（包括 I/O 和中断处理）完全虚拟化的技术。CP-40 和 CP-67 均于 1967 年开始投入生产。从 1968 年到 1970 年代初期，IBM 客户可以使用 CP/CMS , 在没有支持的源代码形式。

CP/CMS 是 IBM 试图为其大型计算机构建强大的分时系统的一部分。通过同时运行多个操作系统，虚拟机管理程序提高了系统的健壮性和稳定性：即使一个操作系统崩溃，其他操作系统也会继续工作而不会中断。事实上，这甚至允许部署和调试操作系统的测试版或实验版，甚至是新硬件的部署和调试，而不会危及稳定的主要生产系统，也不需要昂贵的额外开发系统。

IBM 在 1970 年宣布其 System/370 系列没有虚拟化所需的虚拟内存功能，但在 1972 年 8 月的公告中添加了它。

虚拟化已在所有后继系统中体现出来，因此所有现代 IBM 大型机（包括 zSeries 系列）都保持与 1960 年代 IBM S/360 系列的向后兼容性。 1972 年的公告还包括 VM/370，这是 S/370 的 CP/CMS 的重新实现。