【文章內(nèi)容簡介】 虛擬機發(fā)展及應(yīng)用 虛擬機概述 虛擬機（ Virtual Machine）指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)。通過虛擬機軟件，你可以在一臺 物理 計算機上模擬出一臺或多臺虛擬的計算機，這些虛擬機 完全就像真正的計算機那樣進行工作，例如你可以安裝 操作系統(tǒng) 、安裝 應(yīng)用程序 、訪問 網(wǎng)絡(luò) 資源等等。對于你而言，它只是運行在你物理 計算機上的一個應(yīng)用程序，但是對于在虛擬機中運行的應(yīng)用程序而言，它就是一臺真正的計算機。因此，當(dāng)我在虛擬機中進行 軟件評測 時，可能系統(tǒng)一樣會崩潰，但是，崩潰的只是虛擬機上的操作系統(tǒng)，而不是物理計算機上的操作系統(tǒng)，并且，使用虛擬機的 “Undo” （恢復(fù)）功能，我可以馬上恢復(fù)虛擬機到安裝軟件之前的狀態(tài)。 虛擬系統(tǒng)其實以 Prayaya迅影 V3虛擬系統(tǒng)為代 表的，通過生成現(xiàn)有操作系統(tǒng)的全新虛擬鏡像，它具有真實 windows系統(tǒng)完全一樣的功能，進入虛擬系統(tǒng)后，所有操作都是在這個全新的獨立的虛擬系統(tǒng)里面進行，可以獨立安裝運行軟件 ,保存數(shù)據(jù) ,擁有自己的獨立桌面，不會對真正的系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響 ，而且具有能夠在現(xiàn)有系統(tǒng)與虛擬鏡像之間靈活切換的一類操作系統(tǒng)。虛擬系統(tǒng)和傳統(tǒng)的虛擬機（ Vmware,VirtualBox,Virtual pc）不同 ,虛擬系統(tǒng)不會降低電腦的性能，啟動虛擬系統(tǒng)不需要像啟動 windows系統(tǒng)那樣 耗費時間，運行程序更加方便快捷。 主流虛擬機 目前流行的虛擬機軟件有 VMware(VMWare ACE）和 Virtual PC，它們都能在 Windows 系統(tǒng) 上虛擬出多個計算機 ， 微軟虛擬機 ，IBM 虛擬機 ， HP 虛擬機 ， SWsoft 虛擬機 ， SUN 虛擬機 ， Intel 虛擬機 ， AMD 虛擬機 ， Java 虛擬機 本次設(shè)計所用虛擬機介紹 VMware 虛擬機 軟件，是全球桌面到數(shù)據(jù)中心虛擬化解決方案的領(lǐng)導(dǎo)廠商。全球不同規(guī)模的客戶依靠 VMware 來降低成本和運營費用、確保業(yè)務(wù)持續(xù)性、加強安全性并走向綠色。 2020 年，VMware 年收入達到 $ 美元，擁有逾 150,000 的用戶和接近 22,000 多家合作伙伴，是增長最快的上市軟件公司之一。VMware 總部設(shè)在加利福尼亞州的 帕羅 奧多市（ Palo Alto） VMWare (Virtual Machine ware)是一個 “ 虛擬 PC” 軟件公司 .它的產(chǎn)品 可以使 你在一 臺機器上 同時運 行二個 或更多Windows、 DOS、 LINUX 系統(tǒng)。與 “ 多啟動 ” 系統(tǒng)相比， VMWare 采用了完全不同的概念。多啟動系統(tǒng)在一個時刻只能運行一個系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時需要重新啟動機器。 VMWare 是真正 “ 同時 ”運 行，多個 操作系統(tǒng) 在主系統(tǒng)的平臺上，就象標準 Windows 應(yīng)用程序 那樣切換。而且每個操作系統(tǒng)你都可以進行虛擬的分區(qū)、配置而不影響真實硬盤的數(shù)據(jù)，你甚至可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機用網(wǎng)卡連接為一個局域網(wǎng)，極其方便。安裝在 VMware 操作系統(tǒng) 性能上比直接安裝在 硬盤上的系統(tǒng)低不少，因此，比較適合學(xué)習(xí)和測試。 VMware 特點 除了為到網(wǎng)絡(luò)適配器、 CDROM 讀盤機、硬盤驅(qū)動器、以及USB 設(shè)備的訪問提供了橋梁外， VMware 工作站還提供了模擬某些硬件的能力。例如，能將一個 ISO 文件作為一張 CDROM 安裝在系統(tǒng)上、也能將 .vmdk 文件作為硬盤驅(qū)動器安裝、以及可將網(wǎng)絡(luò)適配器驅(qū)動程序配置為通過宿主計算機使用 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 （ NAT）來訪問網(wǎng)絡(luò)，而非使用與宿主機 橋接 的方式（該方式為：宿主網(wǎng)絡(luò)上的每個客戶操作系統(tǒng)必須分配一個 IP 地址）。 VMware 工作站還允許無須將 LiveCD 燒錄到真正的 光盤 上、也無須重啟計算機，而對這些 LiveCD 進行測試。還可以捕獲在 VMware 工作站下運行的某個操作系統(tǒng)的 快照 。每個快照可以用來在任何時候?qū)⑻摂M機回滾到保存的狀態(tài)。這種多快照功能使 VMware 工作站成為銷售人員演示復(fù)雜的軟件產(chǎn)品、開發(fā)人員建立虛擬開發(fā)和測試環(huán)境的非常流行的工具。 VMware 工作站包含有將多個虛擬機指定為編隊的能力，編隊可 以作為一個物體來開機、關(guān)機、掛起和恢復(fù) — 這使 VMware 工作站在用于測試客戶端 服務(wù)器環(huán)境時特別有用。 VMware 公司 新的企業(yè)級服務(wù)器和工具產(chǎn)品，正在使 “ 將舊的生產(chǎn)服務(wù)器移植到虛擬機 ” 的做法開始流行，這種做法能幾乎不費力地將多個舊式服務(wù)器集裝到一個單個的新宿主計算機中。 VMware 主要功能 VMware 是提供一套虛擬機解決方案的軟件公司，主要產(chǎn)品分為如下三 個。 VMwareESXServer 這個版本并不需要操作系統(tǒng)的支持。它本身就是一個操作系統(tǒng)，用來管理硬件資源。所有的系統(tǒng)都安裝在它的上面。帶有遠程 web 管理和 客戶端 管理功能。 VMwareGSXServer 這個版本就要安裝在一個操作系統(tǒng)下了，這個操作系統(tǒng)叫做 HOST HOST OS 可以是 Windows 2020 Server 以上的 Windows 系統(tǒng)或者 是 Linux(官方支持列表中只有 RH,SUSE,Mandrake 很少的幾種 )，和 VMwareESXServer 一樣帶有遠程 web 管理和客戶端管理功能。 VMwareWorkStation 這個版本和 VMwareGSXServer 版本的機構(gòu)是一樣的。也是要安裝在一個操作系統(tǒng)下，對操作系統(tǒng)的要求也是 Windows 2020 以上或者 Linux。和 VmwareGSXServer的區(qū)別就是沒有 web 遠程管理和客戶端管理。 VMware 的應(yīng)用及范圍 戴聞 (Devon) IT 公司與 vmware 公司合作開發(fā)的瘦客戶機終端操作系統(tǒng)（ DeTOS） 是一種基于 Linux 操作系統(tǒng) 的，可捆綁多客戶并連接到眾多的各類服務(wù)器，利用不同類型協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)終端管理軟件 VMware 產(chǎn)品主要的功能有 ： 不需要分區(qū)或重開機就能在同一臺 PC 上使用兩種以上的操作系統(tǒng) 。 完全隔離并且保護不同 OS 的操作環(huán)境以及所有安裝在 OS 上面的應(yīng)用軟件和資料。 不同的OS 之間還能互動操作，包括網(wǎng)絡(luò)、周邊 、文件分享以及復(fù)制粘貼功能。有復(fù)原（ Undo）功能 。 能夠設(shè)定并且隨時修改操作系統(tǒng)的操作環(huán)境，如：內(nèi)存、磁碟空間、周邊設(shè)備等等。 熱遷移，高可用性。 VMware 的發(fā)展前景 VMware 最著名的產(chǎn)品為 ESX，安裝在裸服務(wù)器上的強大server，最近系列產(chǎn)品升級，更名為 vSphere 系列，最新產(chǎn)品為vShpere 。是 VMware 的企業(yè)級產(chǎn)品，該產(chǎn)品一直遙遙領(lǐng)先與微軟 HyperV 跟思杰 Xen。是構(gòu)建大企業(yè)數(shù)據(jù)中心的不二之選，目前 中國 很大一部分商業(yè)銀行，保險公司，電信公司以及政府部門都在使用。其架構(gòu)也是云計算的底層。 其次， VMware 第二大產(chǎn)品為： VMware Workstation 虛擬機是一個在 Windows 或 Linux 計算機上運行的應(yīng)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(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、串口、并口、 USB 控制器、 SCSI 控制器 等設(shè)備，提供這個應(yīng)用程 序的窗口就是虛擬機的顯示器。 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(yīng)用程序和軟件，總之，一切操作都跟一臺真正的計算機一樣。 嵌入式 linux 開發(fā)基礎(chǔ)知識 隨著后 PC 時代的到來，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了一個萬眾矚目的焦點。目前已廣泛應(yīng)用于信息家電、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、醫(yī)療衛(wèi)生、航空航天等眾多領(lǐng)域。巨大的市場潛力，無窮的商機，吸引了各路英豪紛踵沓來。硬件方面，各大電子廠商相繼推出了自己的專用嵌入式芯片，漫天而至的是 mp3， PDA，無線上網(wǎng)裝置， 讓人們充分感受到了這股強勁之勢；軟件方面，在Vxworks、 pSOS、 Neculeus 和 Windows CE 等嵌入式操作系統(tǒng)引領(lǐng)下，也出現(xiàn)了空前繁榮的局面，但這些專用操作系統(tǒng)都是商業(yè)化產(chǎn)品，其高昂的價格使許多面向低端產(chǎn)品的小公司望而卻步，并且其源代碼的封閉性也大大限制了開發(fā)者的積極性。近兩年在我國登陸并蓬勃發(fā)展的 Linux，也已廣泛應(yīng)用于各類計算應(yīng)用，不僅包括 IBM 的微型 Linux 腕表、手持設(shè)備 (PDA 和蜂窩電話 )、因特網(wǎng)裝置、客戶機、防火墻、工業(yè)機器人和電話基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，甚至還包括了基于集群的超 級計算機。 Linux 在高端服務(wù)器的優(yōu)越表現(xiàn)及其天生具有的突出特點，就注定它必將在低端嵌 入式系統(tǒng)中再次給人們以驚喜，而基于嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的應(yīng)用，必定給我們未來的工作和生活帶來翻天覆地的變化。 嵌入式 linux 簡介 Linux 正在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展。 Linux 使用 GPL，所有對特定開發(fā)板、 PDA、掌上機、可攜帶設(shè)備等使用嵌入式 Linux 感興趣的人都可以從因特網(wǎng)上免費下載其內(nèi)核和應(yīng)用程序，并開 始移植和開發(fā)。許多 Linux 改良品種迎合了嵌入式市場，它們包括 RTLinux（實時 Linux）、 uclinux（用于非 MMU 設(shè)備的 Linux）、 Montavista Linux（用于 ARM、 MIPS、 PPC 的 Linux 分發(fā)版）、 ARMLinux（ ARM 上的 Linux）和其它 Linux 系統(tǒng)。嵌入式 Linux 的發(fā)展比較迅速。 NEC、索尼已經(jīng)在銷售個人視頻錄像機等基于 Linux 的消費類電子產(chǎn)品，摩托羅拉則計劃在其未來的大多數(shù)手機上使用 Linux， IBM 也制定了在手持機上運行 Linux 的計劃。數(shù)年來，“ Linux 標準庫”組織一直在從事對在服務(wù)器上運行的 Linux 進行標準化的工作，現(xiàn)在，嵌入式計算領(lǐng)域也開始了這一工作。嵌入式 Linux 標準吸引了“ Linux 標準庫”以及Unix 組織中有益的元素。 嵌入式 linux在應(yīng)用中的優(yōu)缺點 雖然大多數(shù) Linux 系統(tǒng)運行在 PC 平臺上，但 Linux 也是嵌入式系統(tǒng)的可靠主力。 Linux 的安裝和管理比 UNIX 更加簡單靈活，這對于那些 UNIX 專家們來說又是一個優(yōu)點，因為 Linux 中有許多命令和編程接口同傳統(tǒng)的 UNIX 一樣。但是對于習(xí)慣于 WINDOWS 操作系統(tǒng)的人來說 ,需要記憶大量 的命令行參數(shù)卻是一個缺點。隨著 LINUX 社團的不斷努力， linux 的人機界面開發(fā)環(huán)境正在不斷完善。 典型的 Linux 系統(tǒng)經(jīng)過打包，在擁有硬盤和大容量內(nèi)存的 PC 機上運行，嵌入式系統(tǒng)不需要這么高的配置。一個功能完備的 Linux 內(nèi)核要求大約 1 MB 內(nèi)存。而 Linux 微內(nèi)核只占用 其中很小一部分內(nèi)存，包括虛擬內(nèi)存和所有核心的操作系統(tǒng)功能在內(nèi)，只需占用系統(tǒng)約 100 K 內(nèi)存。只要有 500 K 的內(nèi)存，一個有網(wǎng)絡(luò)棧和基本實用程序的完全的 Linux系統(tǒng)就可以在一臺 8 位總線（ SX）的 Intel 386 微處理器上運行的很好了。由于內(nèi)存要求常常是需要的應(yīng)用所決定的，比如 Web 服務(wù)器或者 SNMP 代理， Linux 系統(tǒng)甚至可以僅使用 256 KB ROM 和 512 KB RAM 進行工作。因此它是一個瞄準嵌入式市場的輕量級操作系統(tǒng)。 與傳統(tǒng)的實時操作系統(tǒng)相比（ RTOS），采用象嵌入式 Linux 這樣的開放源碼的操作系統(tǒng)的另外一個好處是 Linux 開發(fā)團體看來會比 RTOS 的供應(yīng)商更快地支持新的 IP 協(xié)議和其它協(xié)議。例如，用于 Linux 的設(shè)備驅(qū)動程序要比用于商業(yè)操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程 序多，如網(wǎng)絡(luò)接口卡（ NIC）驅(qū)動程序以及并口和串口驅(qū)動程序。核心 Linux 操作系統(tǒng)本身的微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單。網(wǎng)絡(luò)和文件系統(tǒng)以模塊形式置于微內(nèi)核的上層。驅(qū)動程序和其它部件可在運行時作為可加載模塊編譯到或者是添加到內(nèi)核。這為構(gòu)造定制的可嵌入系統(tǒng)提供了高度模塊化的構(gòu)件方法。而在典型情況下該系統(tǒng)需結(jié)合定制的驅(qū)動程序和應(yīng)用程序以提供附加功能。嵌入式系統(tǒng)也常常要求通用的功能，為了避免重復(fù)勞動，這些功能的實現(xiàn)運用了許多現(xiàn)成的程序和驅(qū)動程序，它們可以用于公共外設(shè)和應(yīng)用。 Linux 可以在外設(shè)范圍廣泛的多數(shù)微處理器上 運行，并早已經(jīng)有了現(xiàn)成的應(yīng)用庫。 Linux 用于嵌入式的因特網(wǎng)設(shè)備也是很合適的，原因是它支持多處理器系統(tǒng)，該特性使 Linux 具有了伸縮性。因而設(shè)計人員可以選擇在雙處理器系統(tǒng)上運行實時應(yīng)用，提高整體的處理能力。例如，您可以在一個處理器運行 GUI，同時在另一個處理器上運行 Linux 系統(tǒng)。 在嵌入式系統(tǒng)上運行 Linux 的一個缺點是 Linux 體系提供實時性能需要添加實時軟件模塊。而這些模塊運行的內(nèi)核空間正是操作系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)度策略、硬件中斷異常和執(zhí)行程序的部分。由于這些實時軟件模塊是在內(nèi)核空間運行的， 因此代碼錯誤可能會破壞操作系統(tǒng)從而影響整個系統(tǒng)的可靠性，這對于實時應(yīng)用將是一