唐娟

摘要：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試是《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中的重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭艿皆O(shè)備緊張、機(jī)房維護(hù)管理困難以及硬件設(shè)備容易被損壞等因素的影響，而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試的實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法有效開(kāi)展。如果能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中有效應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)，不僅可以解決上述問(wèn)題，還可以降低消耗。與此同時(shí)，應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)也大大豐富了教師的教學(xué)環(huán)境。本篇論文通過(guò)簡(jiǎn)述虛擬機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容和特點(diǎn)，試分析虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)技術(shù)；系統(tǒng)安裝與調(diào)試；實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）17-0128-02

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為大學(xué)生學(xué)習(xí)中必不可少的工具之一，計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課程除了作為計(jì)算機(jī)專業(yè)必修的基礎(chǔ)課以外，也作為高等職業(yè)類學(xué)校公選課之一，受到廣大學(xué)生的歡迎。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試是《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中的一項(xiàng)重要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該實(shí)驗(yàn)是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，重視培養(yǎng)與提高學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力，掌握該技術(shù)后，學(xué)生能自己安裝與調(diào)試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，方便了日常應(yīng)用，同時(shí)還會(huì)對(duì)學(xué)生的未來(lái)就業(yè)產(chǎn)生一定的影響。

1 虛擬機(jī)技術(shù)

1.1簡(jiǎn)述虛擬機(jī)技術(shù)

虛擬機(jī)，也就是虛擬計(jì)算機(jī)，指的是在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上虛擬出來(lái)的邏輯計(jì)算機(jī)。虛擬機(jī)技術(shù)指的是利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬硬件的技術(shù)，通過(guò)利用虛擬機(jī)技術(shù)，可以在一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上虛擬出來(lái)一臺(tái)、多臺(tái)虛擬計(jì)算機(jī)，進(jìn)行操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件安裝、硬盤(pán)分區(qū)、CMOS設(shè)置、格式化以及應(yīng)用測(cè)試，而且每一臺(tái)虛擬計(jì)算機(jī)都可以獨(dú)立運(yùn)行，就像真正的計(jì)算機(jī)一樣，且每一臺(tái)虛擬計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)之間也不會(huì)互相干擾。因此，在實(shí)際對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作的過(guò)程中，可以對(duì)其進(jìn)行操作系統(tǒng)安裝、磁盤(pán)分區(qū)、格式化等，甚至虛擬機(jī)的系統(tǒng)崩潰，也不會(huì)對(duì)其他虛擬機(jī)系統(tǒng)、主機(jī)產(chǎn)生影響?；谔摂M計(jì)算機(jī)的這個(gè)特點(diǎn)，其非常適合學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)，即便是操作失誤，也不會(huì)對(duì)主機(jī)軟件資源、硬件造成破壞，便于維護(hù)、管理。

1.2常用虛擬機(jī)軟件

就目前來(lái)說(shuō)，較為常用的虛擬機(jī)軟件主要有三種：①M(fèi)icrosoft Virtual PC；②Virtual Box；③VM ware。通過(guò)對(duì)比分析這三種虛擬機(jī)軟件發(fā)現(xiàn)，與其他兩種相比，VM ware的功能更加出色，且綜合穩(wěn)定性也更好，更能滿足產(chǎn)品研發(fā)以及教學(xué)科研的要求。因此，本研究中以VM ware為例，探討虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

1.3虛擬機(jī)的運(yùn)行原理

在主機(jī)的操作系統(tǒng)上，VM ware是作為一個(gè)軟件進(jìn)行直接運(yùn)行的，VM ware軟件在主機(jī)操作系統(tǒng)上為虛擬機(jī)系統(tǒng)提供了一虛擬操作平臺(tái)，而虛擬機(jī)的功能則主要通過(guò)這一虛擬操作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)（如圖1）。從根本性質(zhì)上來(lái)講，虛擬機(jī)就是一個(gè)軟件，其與一般的應(yīng)用軟件一樣，只能依靠主機(jī)才可以完成操作。就功能方面上看，主機(jī)、虛擬計(jì)算機(jī)之間的差別并不是很大，也就是說(shuō)虛擬計(jì)算機(jī)有主機(jī)所具備的所有功能，唯一的一個(gè)不同點(diǎn)就是虛擬計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度相比較于主機(jī)來(lái)說(shuō)比較慢。

1.4虛擬機(jī)的主要特點(diǎn)

以VM ware軟件為例，探討虛擬機(jī)的特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，其主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)。雖然VM ware軟件僅僅是對(duì)一個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)行模仿，但與計(jì)算機(jī)相同的是其也具備BIOS，還可以修改和設(shè)置BIOS參數(shù)，從而能夠在一個(gè)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬操作系統(tǒng)，還可以實(shí)現(xiàn)虛擬系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)之間的切換，此外，主機(jī)系統(tǒng)也可以參與虛擬機(jī)的任務(wù)，從而有效避免了由于主機(jī)系統(tǒng)受到損壞而導(dǎo)致的虛擬機(jī)程序數(shù)據(jù)損壞的問(wèn)題；第二，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立。由于虛擬機(jī)系統(tǒng)是獨(dú)立的，且有著自己的網(wǎng)址，同時(shí)有主機(jī)所具備的所有功能，因此，在多臺(tái)虛擬機(jī)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的過(guò)程中，如果其中一臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題或故障，其他的虛擬機(jī)系統(tǒng)也不會(huì)受到影響；第三，能夠兼容多個(gè)版本。虛擬機(jī)能夠兼容多個(gè)版本，那么在虛擬機(jī)的同一操作系統(tǒng)上安裝不同版本的時(shí)候，就無(wú)需重新進(jìn)行硬盤(pán)分區(qū)。例如，在“Red Hat Linux”目錄下安裝“Turbo Li flux”的時(shí)候，就無(wú)需重新進(jìn)行硬盤(pán)分區(qū)。

2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容和特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)重視培養(yǎng)與提高學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力，本文討論的虛擬機(jī)技術(shù)應(yīng)用主要針對(duì)的是計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)模塊，包括CMOS和BISO設(shè)置、硬盤(pán)分區(qū)與初始化、操作系統(tǒng)安裝、驅(qū)動(dòng)程序安裝、系統(tǒng)的維護(hù)、工具軟件安裝與卸載等等。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主要特點(diǎn)有：第一、知識(shí)更新速度較快。新的時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)更新?lián)Q代的速度不斷加快，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為突出，無(wú)論是計(jì)算機(jī)軟件、還是計(jì)算機(jī)硬件，更新的速度均比較快，往往學(xué)生還沒(méi)有掌握好現(xiàn)有的技術(shù)、產(chǎn)品，而新技術(shù)、新產(chǎn)品又迅速出現(xiàn)，為適應(yīng)社會(huì)需要，教學(xué)內(nèi)容也要不斷更新；第二，技能要求比較高。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)，重視技能培養(yǎng)，注重培養(yǎng)與提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)用技能，其目的是使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握計(jì)算機(jī)主板設(shè)置方法，并且對(duì)計(jì)算機(jī)軟件、操作系統(tǒng)進(jìn)行安裝與維護(hù)，能夠處理、解決實(shí)際問(wèn)題。

3 虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

3.1設(shè)置虛擬光驅(qū)

考慮到系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，需要各種安裝光盤(pán)，而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境下，安裝光盤(pán)的使用會(huì)有很多不利因素，如讀盤(pán)速度、光盤(pán)磨損、光盤(pán)的管理。利用成熟的“光盤(pán)映像文件制作/ 編輯/轉(zhuǎn)換工具”將相關(guān)的光盤(pán)制作成ISO 格式的文件，形成ISO 鏡像庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。通過(guò)應(yīng)用虛擬機(jī)技術(shù)，可以把ISO文件當(dāng)作虛擬光驅(qū)，也可以利用真實(shí)光驅(qū)設(shè)置虛擬光驅(qū)。在使用光驅(qū)時(shí)，就可以直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載ISO鏡像文件，這樣不僅在很大程度上節(jié)約了教學(xué)經(jīng)費(fèi)，節(jié)省了學(xué)校的開(kāi)支，還大大減少了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的時(shí)間，有利于提高教學(xué)效率。

3.2設(shè)置CMOS與BIOS

在啟動(dòng)虛擬機(jī)系統(tǒng)時(shí)，與啟動(dòng)普通計(jì)算機(jī)的過(guò)程一樣，先進(jìn)行自檢之后，通過(guò)DEL進(jìn)入BIOS，設(shè)置參數(shù)。這一實(shí)驗(yàn)地主要目的是練習(xí)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)順序、計(jì)算機(jī)日期與時(shí)間、USB控制、CPU頻率以及BIOS密碼開(kāi)機(jī)密碼的設(shè)置等。每一臺(tái)虛擬機(jī)均具備獨(dú)立BIOS，也可以通過(guò)BIOS實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在設(shè)置BIOS時(shí)，可以把光驅(qū)放在第一啟動(dòng)順序中，從可以為之后的操作系統(tǒng)安裝提供良好的基礎(chǔ)。

3.3硬盤(pán)分區(qū)與初始化

在通用的學(xué)生上機(jī)機(jī)房中，硬盤(pán)分區(qū)與初始化這一實(shí)驗(yàn)是顯然是不允許進(jìn)行的，因此，教師可以利用虛擬機(jī)技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。不管是硬盤(pán)分區(qū)，還是硬盤(pán)初始化，不僅可以利用工具軟件實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)在DOS環(huán)境下用命令實(shí)現(xiàn)，但大多數(shù)情況下是利用工具軟件實(shí)現(xiàn)的。具體的做法如下所示：通過(guò)鏡像文件、物理光驅(qū)，引導(dǎo)虛擬機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)DOS環(huán)境，之后使用分區(qū)軟件或者命令進(jìn)行硬盤(pán)分區(qū)、硬盤(pán)初始化，這些操作均是處于虛擬機(jī)系統(tǒng)中，因此不會(huì)破壞硬盤(pán)數(shù)據(jù)。

3.4安裝操作系統(tǒng)

由于通用機(jī)房中配備了還原保護(hù)措施，因此，在通用機(jī)房中無(wú)法進(jìn)行安裝操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，因此，教師可以利用虛擬機(jī)技術(shù)指導(dǎo)學(xué)生完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。虛擬機(jī)中安裝操作系統(tǒng)，與普通計(jì)算機(jī)安裝操作系統(tǒng)相同，均是利用光盤(pán)或ISO鏡像文件安裝的，安裝方式、安裝流程也與普通計(jì)算機(jī)一樣。

3.5 ghost備份

在計(jì)算機(jī)組裝、維護(hù)時(shí)，克隆軟件是一種應(yīng)用比較頻繁的軟件，在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障或問(wèn)題，且通過(guò)還原不能使其恢復(fù)正常，這時(shí)就可以利用ghost恢復(fù)系統(tǒng)，為此，需要進(jìn)行克隆，并在系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)取代損壞的系統(tǒng)。為節(jié)約學(xué)生時(shí)間，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室可以向?qū)嶒?yàn)學(xué)生提供需要安裝或恢復(fù)的系統(tǒng)備份，在日常的實(shí)驗(yàn)課中，保存不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境下形成的鏡像文件或GHO 文件，以待日后使用。

3.6病毒測(cè)試

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，病毒查殺的重要性日趨凸現(xiàn)出來(lái)，成為計(jì)算機(jī)操作的一項(xiàng)主要內(nèi)容，因此，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中，也要重視病毒測(cè)試方面的內(nèi)容。利用虛擬機(jī)技術(shù)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，通過(guò)進(jìn)行CPU虛擬以及硬件端口、寄存器的虛擬，并用調(diào)試程序把病毒程序調(diào)入到虛擬機(jī)系統(tǒng)中來(lái)，就可以使學(xué)生清楚地看到病毒執(zhí)行的過(guò)程。需要注意的是做病毒測(cè)試時(shí)，建議關(guān)閉虛擬機(jī)與主機(jī)的共享和文件互通功能，虛擬機(jī)若不需要網(wǎng)絡(luò)，關(guān)閉虛擬機(jī)網(wǎng)卡，這樣可以避免對(duì)宿主計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，虛擬機(jī)技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝與調(diào)試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程的科學(xué)、合理、有效應(yīng)用，不僅可以良好地保護(hù)硬件，大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，還豐富了教學(xué)環(huán)境，最佳程度上提供了真實(shí)的模擬環(huán)境，從而可以為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，有利于教學(xué)效率、教學(xué)效果的提高。

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