BEAM（Erlang VM）是一种啥样的虚拟机？

Posted 2023-02-16

【中文标题】BEAM（Erlang VM）是一种啥样的虚拟机？

【英文标题】：What kind of virtual machine is BEAM (the Erlang VM)?BEAM（Erlang VM）是一种什么样的虚拟机？

【发布时间】：2013-05-22 15:55:34

【问题描述】：

据我了解，虚拟机分为“系统虚拟机”或“进程虚拟机”两类。 BEAM所在的位置对我来说有点模糊。还有另一种我不知道的虚拟机吗？

【参考方案1】：

我假设您一直在阅读 http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_machine - 根据该术语，BEAM 是一个“进程虚拟机”，就像 JVM。

【讨论】：

系统级进程和Erlang进程不一样。 Erlang 术语中的进程实际上是用户态进程，而 VM 本身是单个操作系统级进程。

@kjw0188 我明白，但我看不出操作系统进程和语言级进程之间有任何区别。

@EricdesCourtis 更多关于 Erlang 进程的背景信息：***.com/questions/2708033/…

@WardBekker 感谢您帮助我了解 Erlang 进程。我只是不确定 Erlang 属于哪种类型的 VM。

我会警惕对虚拟机进行过多分类。他们的工作往往是独一无二的。而且它们通常差异太大，无法归入特定类别。

【参考方案2】：

Erlang VM 作为一个操作系统进程运行。默认情况下，它每个内核运行一个操作系统线程，以实现机器的最大利用率。可以在 VM 启动时设置线程数和它们运行的​​内核。

Erlang 进程完全由 Erlang 虚拟机实现，与操作系统进程或操作系统线程没有任何连接。因此，即使您正在运行一个拥有超过一百万个进程的 Erlang 系统，它仍然只有一个 OS 进程和每个内核一个线程。所以从这个意义上说，Erlang VM 是一个“进程虚拟机”，而 Erlang 系统本身的行为非常像操作系统，并且 Erlang 进程具有与操作系统进程非常相似的属性，例如隔离。实际上有一个基于 BEAM 的 Erlang VM，它在裸机上运行，​​实际上它本身就是一个操作系统，请参阅 Erlang on Xen.

顺便说一句，完全有可能让系统运行数百万个 Erlang 进程，并且实际上在某些产品中已经完成，例如 WhatsApp。

当我们设计基本的 Erlang 环境时，我们肯定非常考虑操作系统。

【讨论】：

@rvirding 这是否意味着底层操作系统对运行在 Erlang VM 之上的应用程序/进程一无所知？

@coffeMug ​​不，从操作系统的角度来看，Erlang VM 是一个普通的操作系统进程，就像任何其他操作系统进程一样。与其他操作系统进程一样，它使用操作系统提供的资源，如内存、i/o 设备等。因此，Erlang 中的所有特定流程（如进程/容错/应用程序/等）都在 Erlang VM 进程内处理。

Erlang 在 Xen 上的最大优势是什么 - 是不是更快？

是否可以使用标准进程和操作系统功能（例如进程管理（生成/终止/设置限制）和 IPC（管道/套接字））创建 BEAM+OTP 'workalike' 环境？跨度>

@RikHemsley 是的，这是可能的，但仅限于非常有限的应用程序。请记住，在 erlang 系统中拥有 10k、100k 甚至 1M 进程并不少见，因此使用 OS 进程对它们进行建模是不现实的。

【参考方案3】：

虚拟机是一种计算系统。计算系统的最终目标是执行编程逻辑。从这个角度来看，虚拟机可以根据抽象级别和模拟范围分为4种：

类型 1： 完整指令集架构 (ISA) 虚拟机 提供完整计算机系统的 ISA 仿真或虚拟化。来宾操作系统和应用程序可以作为实际计算机在虚拟机顶部运行（例如，VirtualBox、QEMU、XEN）。

类型 2：应用程序二进制接口 (ABI) 虚拟机 提供来宾进程 ABI 模拟。针对该 ABI 的应用程序可以在进程中与本机 ABI 应用程序的其他进程并行运行（例如，英特尔在 Itanium 上的 IA-32 执行层、Transmeta 用于 X86 仿真的代码变形、Apple 用于 PowerPC 仿真的 Rosetta 转换层强>)。

类型 3：虚拟 ISA 虚拟机提供运行时引擎，以便在虚拟 ISA 中编码的应用程序可以在其上执行。虚拟 ISA 通常定义了高级且有限范围的 ISA 语义，因此它不需要虚拟机模拟完整的计算机系统（例如，Sun Microsystem 的 JVM、Microsoft 的 Common Language Runtime、Parrot Foundation 的 Parrot 虚拟机）。

类型 4：语言虚拟机 提供了一个运行时引擎，用于执行以客户语言表示的程序。这些程序通常以客户语言的源代码形式呈现给虚拟机，而不是事先完全编译成机器代码。运行时引擎需要解释或翻译程序，还需要完成某些由语言抽象出来的功能，例如内存管理（例如，Basic、Lisp、Tcl、Ruby 的运行时引擎）。 p>

虚拟机类型之间的界限并不明确。例如，语言虚拟机也可以通过将程序编译成一种虚拟ISA来使用虚拟ISA虚拟机的技术然后在该虚拟 ISA 的虚拟机上执行代码。

许多 VM 设计，例如 BEAM，跨越了界限。它们可以同时属于第 3 类和第 4 类。

来源：

*** 虚拟机的高级设计与实现；李小峰

【讨论】：

它相对较新，这就是为什么它没有很多赞成票的原因。我投了赞成票。

感谢您的解释。正是我想要的。