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關于虛擬機軟件在計算機實驗室中的應用
摘 要：虛擬機是通過軟件模擬的、具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系 統(tǒng)。虛擬機軟件在計算機實驗室中的應用，可以提高學生在日常上機操作的靈活性，也可以在一定程度上減少實驗教師的工作量，進而提高工作效率。 關鍵詞：虛擬機；虛擬機軟件；實驗室；應用；硬盤還原卡 在信息技術日益發(fā)展的今天，隨著硬件設備的不斷更 新，大部分系統(tǒng)軟件和應用軟件都要伴隨著硬件設備的不 斷發(fā)展而進一步更新。由于軟件的升級和更新的頻率不斷 加大，無形中給計算機實驗室的管理者帶來了諸多的麻 煩，進而增加了多于平時幾倍的工作量。 我們就某高校信息工程系的計算機實驗室為例：軟件 實驗室有 4 名實驗員，有 100 臺計算機。按照常規(guī)的方 法，我們需要先做一個母盤，大概需要 2 個小時 （包含所 有上課或常用的軟件），之后取下硬盤采用盤對盤的映像。 一般人手兩塊硬盤，每克隆一塊硬盤需要 15 分鐘左右， 這樣 100 臺計算機大概需要 6 個小時左右，再加上拆裝計 算機的時間和啟動計算機的時間需要 1 小時。對于大多數(shù) 計算機實驗室來說，基本上做完系統(tǒng)后都要加上硬盤還原 卡，這樣還需要花費 1 個小時的時間去裝置硬盤還原卡。 總體算來，要想完成 100 臺計算機的升級或更新工作，在 有 4 名實驗員的實驗室里，需要花費 10 個小時的時間。 即使是這么多的勞動量，在日后對實驗室中的各個軟件的 維護還需要大量的人力。這是為什么呢？原因在于實驗室 中安裝在計算機里的硬盤還原卡的存在，大大限制了教師 和學生的自主學習行為。比如說，某個學生想自己學習實 驗室中沒有的應用軟件，自己安裝后，一般需要重新啟動 計算機，這樣硬盤還原卡就會把計算機還原到安裝新軟件 前的狀態(tài)。或者說，我們不需要重新啟動計算機也可以用 到新軟件，那么一旦遇到特殊情況或者想下次再使用該軟件，那基本上是不再可能的事情。換句話來說，讓實驗員 去解除硬盤還原卡，待你安裝完新軟件再把硬盤還原卡重 新安裝上。面對實驗室中由硬盤還原卡帶來的一系列問 題，我們怎么來解決呢？我們選擇了虛擬機軟件。 一、虛擬機軟件的優(yōu)點 什么是虛擬機呢？虛擬機是通過軟件模擬的、具有完 整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計 算機系統(tǒng)。虛擬機是一個抽象的計算機，和實際的計算機 一樣，具有一個指令集并使用不同的存儲區(qū)域。它負責執(zhí) 行指令，還要管理數(shù)據(jù)、內存和寄存器。這臺虛擬的機器 在任何平臺上都提供給編譯程序一個的共同的接口。編譯 程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然 后由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統(tǒng)的機器碼執(zhí) 行。隨著虛擬機的應用，進而發(fā)展出虛擬機軟件。虛擬機 軟件是一層位于操作系統(tǒng)和計算機硬件之間的代碼。它本 質上模擬了一臺計算機，使多種操作系統(tǒng)可以在同一臺計 算機上運行。虛擬機軟件對我們的日常應用究竟有哪些好 處？總體說來有以下三點：
一是我們可以不用重新分區(qū)，就可以嘗試安裝各種操 作系統(tǒng)，就像安裝 Office 軟件一樣，讓你直接在 Windows 中使用。如果要在一臺電腦上裝多個操作系統(tǒng)，不用虛擬 機的話，有兩個辦法：一是裝多個硬盤，每個硬盤裝一個 操作系統(tǒng)。這個方法比較昂貴。二是在一個硬盤上裝多個 操作系統(tǒng)。這個方法不夠安全，因為硬盤是操作系統(tǒng)的必
爭之地，搞不好會幾個操作系統(tǒng)“同歸于盡”。而使用虛 擬機軟件既省錢又安全，對想學 linux 和 unix 的人來說很 方便。關于操作系統(tǒng)的卸載也很方便，只要刪除一個文件 夾即可完成操作系統(tǒng)卸載。 二是利用虛擬機可以進行軟件測試，對于 Fdisk、PQ- magic 等危險軟件，我們可以反復練習他們的使用方法而 無需擔心破壞實際的計算機系統(tǒng)。 三是組建虛擬局域網(wǎng)，輕松學習網(wǎng)管知識，進行各種 網(wǎng)絡試驗，而不必購買交換機、路由器、網(wǎng)線等設備。 二、虛擬機軟件的使用 目前流行的虛擬機軟件有 VMware 和 Virtual PC，它 們都能在 Windows 系統(tǒng)上虛擬出多個計算機，用于安裝 Linux、OS/2、FreeBSD 等其他操作系統(tǒng)。微軟在 2003 年 2 月 份 收 購 Connectix 后 ，很 快 發(fā) 布 了 Microsoft Virtual PC 2004。但出于種種考慮，新發(fā)布的 Virtual PC 2004 已 不再明確支持 Linux、FreeBSD、NetWare、Solaris 等操作 系統(tǒng)，只保留了 OS/2，如果要虛擬一臺 Linux 計算機，只 能自己手工設置。相比而言，VMware 不論是在多操作系 統(tǒng)的支持上，還是在執(zhí)行效率上，都比 Virtual PC 2004 明 顯 高 出 一 籌 。 我 們 下 面 簡 單 了解一下虛擬機 軟 件 VMware，圖 1 所示是虛擬機軟件 VMware 的主界面。圖 1．虛擬機軟件 VMware 的主界面
第一步：編輯虛擬機設置，如圖 2 所示。在這里我們 可以對要建立的虛擬機系統(tǒng)中的一些虛擬硬件進行設置， 其中包括內存、硬盤、CD-ROM、網(wǎng)卡、虛擬機處理器等 等。VMware Workstation 虛擬機是一個在 Windows 或 Lin- ux 計算機上運行的應用程序，它可以模擬一個基于 x86 的 標準 PC 環(huán)境。這個環(huán)境和真實的計算機一樣，都有芯片 組、CPU、內存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅、硬盤、光驅、 串口、并口、USB 控制器、SCSI 控制器等設備，提供這 個應用程序的窗口就是虛擬機的顯示器。第二步：把 Windows 系統(tǒng)安裝盤放入光驅中，開始安 裝虛擬機系統(tǒng)。安裝后如圖 3 所示。在使用上，這臺虛擬 機和真正的物理主機沒有太大的區(qū)別，都需要分區(qū)、格式 化、安裝操作系統(tǒng)、安裝應用程序和軟件，總之，一切操作都跟一臺真正的計算機一樣。
圖 2．編輯虛擬機設置界面
圖 3．虛擬機安裝界面
第三步：在虛擬機中安裝完操作系統(tǒng)之后，接下來需 要安裝 VMware Tools。VMware Tools 相當于 VMware 虛 擬機的主板芯片組驅動和顯卡驅動、鼠標驅動。在安裝 VMware Tools 后，可以極大提高虛擬機的性能，并且可 以讓虛擬機分辨率以任意大小進行設置，還可以使用鼠標 直接從虛擬機窗口中切換到主機中為。 最后，在虛擬機環(huán)境中操作系統(tǒng)安裝完成，大家可以 在虛擬機的環(huán)境中來實現(xiàn)各種平時不方便練習的操作。 綜上，我們在實驗室里只需要安裝一個虛擬機軟件， 不僅給學生們的學習帶來極大的靈活性，同時也使實驗室 管理者的工作量有所減少。但是，虛擬機畢竟是將兩臺以 上的電腦的任務集中在一臺電腦上，所以對硬件的要求比 較高，主要是 CPU、硬盤和內存。目前的電腦 CPU 多數(shù) 是 PIII 以上，硬盤都是幾十 G，這樣的配置已經完全能滿 足要求。關鍵是內存，內存的需求等于多個操作系統(tǒng)需求 的總和。現(xiàn)在的內存已經很便宜，也就不成為問題了。 ———————————— 參考文獻： [1]李藝.計算機輔助教學的概念 實踐及其它[J].中國電化 教育,1999,(9). [2]劉瑞新.建立虛擬的實驗環(huán)境[J].計算機常用工具軟件, 2006,(2).【虛擬機軟件在計算機實驗室中的應用】相關文章：
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