В работе детально рассмотрены причины, по которым для эффективной реализации концепции виртуальной машины необходимо расширение базовой архитектуры. Там же указано, что это расширение должны обеспечивать средства управления процессами, которые представляют собой виртуальные машины. В настоящей статье рассмотрим расширения базовой архитектуры, которые требуются в части системы ввода-вывода, и покажем, как эти расширения связаны с процессами, представленными в архитектуре.

Следуя работе, под базовой архитектурой будем понимать архитектуру ІВМ/370 или совместимую с ней архитектуру ЕС ЭВМ 2й очереди.

Разделение функций системы ввода-вывода на две группы, образующие логическую и физическую системы, обосновано в работе и приведены основные требования, предъявляемые к ним. Остановимся на них более подробно.

Во-первых, это максимальная самостоятельность виртуальных машин, т. е. максимальное невмешательство внешних программ в действия по обслуживанию ввода-вывода виртуальных машин. Обычно такое вмешательство требуется на нескольких этапах выполнения операций ввода-вывода. При запуске операции необходимо преобразовать адрес ввода-вывода и саму программу канала, а в ряде случаев даже полностью перестроить ее. Последнее преобразование требуется при внешней по отношению к виртуальной машине виртуализации памяти. При этом преобразованию подвергаются как адреса памяти, так и сами данные, например в случае работы с минидисками. Кроме работ в начале выполнения операции ввода-вывода, требуется также обработка при ее завершении. Здесь нужно передать виртуальной машине, начавшей данную операцию, информацию о ее завершении, изменить состояние виртуальной машины и, возможно, продвинуть очереди на выполнение операций ввода-вывода.

Заметим, что при занятости пути доступа к заданному в команде ввода-вывода внешнему устройству из-за работы других виртуальных машин запрос на выполнение операции ввода-вывода следует поставить в очередь. При этом состояние виртуальной машины может быть изменено, например, ее работа может быть приостановлена до момента освобождения занятого пути доступа. Эти действия связаны с другим требованием, предъявляемым к организации системы виртуальных машин,- требованием изолированности. Оно состоит в том, что работа одной виртуальной машины никак не должна влиять на работу других виртуальных машин, если эти машины не имеют логических связей с данной.