В соответствии с базовой архитектурой виртуальная машина располагает основной памятью, процессором, системой ввода-вывода и пультом управления системой. Отображение виртуальной машины в реальную выполняется так: основная память виртуальной машины реализуется с помощью средств динамического преобразования адресов как виртуальная память реальной машины; процессор виртуальной машины образуется выделением виртуальной машине процессора реальной машины по принципу квантования времени; система ввода-вывода и пульт управления виртуальной машины программно моделируются, при этом, возможно, используются соответствующие устройства реальной машины.

Организация виртуальных машин и обеспечение их функционирования выполняются монитором виртуальных машин (МВМ), являющимся супервизором системы виртуальных машин. Супервизорные функции управления ресурсами реальной машины МВМ осуществляет, используя свойства базовой архитектуры, которые позволяют изолировать механизмы управления от большинства функционирующих в системе процессов. К таким свойствам относится разделение команд на непривилегированные и привилегированные, определяющее наличие в базовой архитектуре общего (проблемного) и управляющего (супервизорного) состояний; в частности, воздействие на механизмы управления реальной машины возможно только с помощью привилегированных команд, используемых в супервизорном состоянии. Изоляция механизмов управления достигается тем, что виртуальные машины работают исключительно в проблемном состоянии (с точки зрения реальной машины), поэтому происходит переключение на МВМ при всякой попытке выполнить привилегированную команду в виртуальной машине. Упомянутые свойства базовой архитектуры являются принципиальными для реализации концепции виртуальной машины [5, 8]. Бескомпромиссность в разделении функций управления ресурсами и функций обработки информации между МВМ и программной системой, работающей в виртуальных машинах, их четкое разграничение и обособление, несомненно, способствуют достижению высокой надежности системы виртуальных машин.