ＶＭｗａｒｅ在Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用研究

馬霞歌

摘要：目前，許多院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)都開設(shè)了Linux操作系統(tǒng)課程，但由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的限制，教學(xué)效果并不十分理想。本文針對(duì)這一問題，提出了利用虛擬機(jī)軟件創(chuàng)建Linux操作系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，不但挖掘了現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能力，而且能夠滿足課程學(xué)習(xí)的需要，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)好該課程有很大幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī) VMware Linux 計(jì)算機(jī)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2009）11-0063-03

一、問題提出

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)非常重要的系統(tǒng)軟件，是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口，它通過各種資源管理方案為用戶提供一個(gè)良好的人機(jī)操作環(huán)境，是用戶使用計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。目前，大多數(shù)用戶使用的都是微軟公司的Windows系列操作系統(tǒng)，但要使用正版的Windows操作系統(tǒng)，需要付出一定的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。而Linux是一個(gè)免費(fèi)、源代碼開放的操作系統(tǒng)，其卓越的性能和安全性，迅速征服了廣大用戶，在企業(yè)、政府部門和學(xué)校中的應(yīng)用越來越廣。為了適應(yīng)這一形勢(shì)，許多學(xué)校的計(jì)算機(jī)專業(yè)中均開設(shè)了相應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)課程。但在實(shí)驗(yàn)的安排上很多學(xué)校存在一些困難，如由于條件所限不能單獨(dú)建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)室。另外，雖然可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝雙系統(tǒng)，但使用Linux的頻率遠(yuǎn)低于Windows，雙系統(tǒng)必然會(huì)造成資源的浪費(fèi)。因此，如何利用現(xiàn)有資源為學(xué)生提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是教好Linux課程的關(guān)鍵。

二、解決方法

這種情況可以使用VMware虛擬機(jī)軟件來幫忙，我們可以在現(xiàn)有操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上虛擬出一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)。[1]

VMware允許操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序在一臺(tái)虛擬機(jī)內(nèi)部運(yùn)行。虛擬機(jī)是指運(yùn)行于物理計(jì)算機(jī)上的由軟件模擬出來的計(jì)算機(jī)，或稱為邏輯上的計(jì)算機(jī)。它實(shí)際是由存放在物理主機(jī)硬盤中的一系列文件組成的。在VMware中，用戶可以在一個(gè)窗口中加載一臺(tái)虛擬機(jī)，它可以運(yùn)行自己的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。用戶也可以在運(yùn)行于桌面上的多臺(tái)虛擬機(jī)之間切換，通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享虛擬機(jī)，掛起和恢復(fù)虛擬機(jī)以及退出虛擬機(jī)——這一切不會(huì)影響主機(jī)操作和任何操作系統(tǒng)或者它正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。

VMware Workstation 5（簡稱VMware 5）是目前主流的應(yīng)用軟件，借助該軟件可以在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)中再安裝一個(gè)或多個(gè)操作系統(tǒng)，從而建立教學(xué)演示和學(xué)生實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，教師可以更好地完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。而且在虛擬機(jī)上的實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)影響物理計(jì)算機(jī)的安全，因?yàn)檫@些操作只是針對(duì)物理計(jì)算機(jī)硬盤中某個(gè)文件夾而已。這不但滿足了教師教學(xué)的需要，同時(shí)給學(xué)生提供了一個(gè)良好的操作環(huán)境。

三、實(shí)現(xiàn)步驟

在VMware 5中，將物理存在的計(jì)算機(jī)稱為宿主機(jī)（Host），運(yùn)行在其上的操作系統(tǒng)稱為宿主操作系統(tǒng)（Host OS），在VMware 5上建立的虛擬機(jī)稱為客戶機(jī)（Guest），運(yùn)行在其上的操作系統(tǒng)稱為客戶操作系統(tǒng)（Guest OS）。

1.VMware的安裝

在Windows XP下安裝VMware 5和安裝一般的軟件過程相似。通過網(wǎng)絡(luò)下載一個(gè)VMware Workstation 5安裝程序，并獲取一個(gè)產(chǎn)品序列號(hào)，將這些文件存放在機(jī)房實(shí)驗(yàn)用的計(jì)算機(jī)上。這樣，即使沒有光驅(qū)，同學(xué)們也可以按照該軟件的實(shí)驗(yàn)向?qū)У奶崾疽徊揭徊桨惭b成功。

2.安裝Linux虛擬機(jī)

啟動(dòng)VMware 5，在右窗格中選擇“New Virtual Machine”圖標(biāo)后，選擇“Typical”安裝，接著選擇Guest OS的類型，在選擇列表中選擇Linux，在下面的Version下拉選項(xiàng)中選擇“Other Linux”（在此以中科紅旗的Red Flag Linux為例），然后給虛擬機(jī)命名并選擇虛擬機(jī)文件的存放位置，這里選擇Red Flag Linux作為虛擬機(jī)名稱，選擇D:Linux作為虛擬機(jī)文件存放的文件夾，注意最好將該文件夾作為專門的虛擬機(jī)目錄。接下來選擇Network Connection和指定虛擬磁盤容量為8G，單擊“完成”按鈕，在VMware Workstation 5左窗格中就可以看到Red Flag Linux虛擬計(jì)算機(jī)已經(jīng)安裝完成，并顯示該虛擬計(jì)算機(jī)所擁有的標(biāo)準(zhǔn)硬件設(shè)備。需要注意的是，如果物理計(jì)算機(jī)的硬盤為IDE接口時(shí)，需要點(diǎn)擊Command區(qū)域中的“Edit Virtual Machine Setting”項(xiàng)，刪除原來的SCSI接口的硬盤，添加一個(gè)IDE接口的硬盤就可以了。此時(shí)，在工具欄上就可以看到開機(jī)（）和關(guān)機(jī)（）按鈕都呈可用狀態(tài)，表明該虛擬機(jī)可以加電使用了。

3.在虛擬機(jī)上安裝Linux操作系統(tǒng)

為了降低實(shí)驗(yàn)的設(shè)備要求、提高系統(tǒng)的安裝速度，可以選擇用鏡像文件安裝。由于Red Flag Linux安裝盤有兩張，故制作成的鏡像文件有兩個(gè)，我們稱其為Linux1和Linux2。因而即使實(shí)驗(yàn)室學(xué)生機(jī)上沒有光驅(qū)，也沒有關(guān)系。要完成這兩個(gè)文件的安裝需要借助一個(gè)模擬光驅(qū)軟件來幫助實(shí)現(xiàn)讀取光盤文件，在此使用金山公司的金山模擬光驅(qū)軟件來實(shí)現(xiàn)。這樣，在安裝Red Flag Linux之前首先要進(jìn)行光盤的插入操作，方法如下：啟動(dòng)金山模擬光驅(qū)軟件，單擊“設(shè)置”按鈕，選擇要設(shè)置的指定光驅(qū)盤符（本例中即“H：”和“I：”），將鏡像文件Linux1和Linux2分別插入模擬光驅(qū)“H：”和“I：”（如圖1所示），并在VMware 窗口中選擇“Edit Virtual Machine Setting”選項(xiàng)，在打開的對(duì)話框中單擊CD-ROM項(xiàng)，在右側(cè)的connection區(qū)中選中Legacy emulation復(fù)選項(xiàng)，并選擇“H：”，單擊OK，就可以開始Red Flag Linux的安裝了。由于是給學(xué)生提供Linux實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以直接使用圖形方式（Graphical Mode）安裝，通過一系列簡單的設(shè)置就可以完成Linux操作系統(tǒng)的安裝。在這個(gè)過程中需要注意的是，當(dāng)?shù)谝粡埞獗P讀完后需要返回VMware，在CD-ROM設(shè)置時(shí)將其指定為“I：”，單擊OK，就可以繼續(xù)進(jìn)行安裝了。

四、Linux課程教學(xué)應(yīng)用實(shí)例

1.學(xué)生安裝Linux操作系統(tǒng)

和Windows操作系統(tǒng)不同，Linux系統(tǒng)提供了兩種安裝方式，分別是圖形方式（Graphical Mode）和文本方式(Text Mode)。圖形安裝方式和Windows相似，適合于快速安裝（用戶參與少）。為了使同學(xué)們能更加清晰地掌握Linux內(nèi)部細(xì)節(jié)性的知識(shí)，可以讓學(xué)生在文本方式下自己動(dòng)手安裝Linux系統(tǒng)。安裝前也需要使用模擬光驅(qū)軟件，方法和前面相同，需要指定鏡像文件所在的虛擬光驅(qū)以及更換光盤文件。設(shè)置好后在VMware窗口中單擊Start this virtual machine，就進(jìn)入Red Flag Linux的安裝機(jī)界面，如圖2所示。在“boot：”后輸入text，按Enter就進(jìn)入文本安裝界面。按照屏幕上的提示，完成相關(guān)的設(shè)置就可以完成系統(tǒng)安裝。

2.學(xué)生在虛擬計(jì)算機(jī)上進(jìn)行Linux環(huán)境下的磁盤分區(qū)、格式化

磁盤分區(qū)是安裝操作系統(tǒng)過程中經(jīng)常性的操作，是系統(tǒng)安裝的基礎(chǔ)，也是學(xué)生最感興趣的一個(gè)問題。同時(shí)，由于Linux環(huán)境和Windows環(huán)境下對(duì)于硬盤及其邏輯分區(qū)的表示方法不同，磁盤分區(qū)方法也有所不同。因此，讓學(xué)生學(xué)會(huì)Linux環(huán)境下的磁盤分區(qū)是非常有必要的。有兩種方法可供選擇，第一種是在系統(tǒng)安裝時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)“選擇磁盤分區(qū)方式”對(duì)話框時(shí)選擇“Disk Druid”（文本方式下），如圖3所示，或選擇“手動(dòng)分區(qū)”（圖形方式下）， 就可以進(jìn)行磁盤空間的劃分，在設(shè)置了分區(qū)的掛載點(diǎn)、文件系統(tǒng)格式和分區(qū)大小后，就可以進(jìn)行磁盤格式化了。

第二種方法是在命令提示符方式下，執(zhí)行fdisk命令，通過選擇不同參數(shù)，如d、l、n、p、w、q就可以實(shí)現(xiàn)刪除原磁盤分區(qū)、重新進(jìn)行分區(qū)以及瀏覽分區(qū)情況。

3.設(shè)置引導(dǎo)裝載器GRUB[2]

GRUB是一個(gè)多重引導(dǎo)裝載器?？梢栽诙鄠€(gè)操作系統(tǒng)共存時(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)引導(dǎo)項(xiàng)目的選擇。在Linux操作系統(tǒng)中，可以使用GRUB設(shè)置Linux默認(rèn)啟動(dòng)方式（Linux系統(tǒng)提供有窗口和命令兩種使用界面）。Linux系統(tǒng)安裝后默認(rèn)的啟動(dòng)方式是窗口方式，為了讓學(xué)生在真正的命令方式下學(xué)習(xí)常用命令的使用，體會(huì)引導(dǎo)裝載器GRUB在系統(tǒng)中的地位，可以讓學(xué)生修改grub.conf文件，將默認(rèn)啟動(dòng)方式設(shè)置為命令方式。完成這一設(shè)置可以按照以下的方法進(jìn)行：啟動(dòng)Linux虛擬計(jì)算機(jī)，在窗口方式下找到/boot/grub/grub.conf文件，修改其內(nèi)容，主要是對(duì)其中的default項(xiàng)和title項(xiàng)進(jìn)行修改，如圖4所示，修改完成后保存文件，重新啟動(dòng)虛擬計(jì)算機(jī)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)后系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入命令方式下。這樣，就可以排除窗口方式的干擾，進(jìn)入真正的命令方式下進(jìn)行相關(guān)命令的操作學(xué)習(xí)。

通過該實(shí)驗(yàn)可以告訴學(xué)生，修改/boot/grub/grub.conf文件中的default項(xiàng)和title項(xiàng)，可以改變Linux系統(tǒng)下默認(rèn)的啟動(dòng)方式，這就是引導(dǎo)裝載器GRUB發(fā)揮作用的結(jié)果。同樣，在安裝有雙系統(tǒng)（Windows和Linux）的計(jì)算機(jī)環(huán)境下，也可以通過修改該文件中的default項(xiàng)和title項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)在雙系統(tǒng)之間的選擇。

另外，在VMware下的虛擬Linux計(jì)算機(jī)上操作時(shí)，通過敲Ctrl+Alt+Enter組合鍵，會(huì)進(jìn)入全屏工作方式。此時(shí)，用戶會(huì)完全脫離Windows XP的界面干擾，進(jìn)入純正的Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下進(jìn)行操作。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅文村,湯庸.Linux實(shí)踐及應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006:36-42.

[2]楊建新,竇林卿.Red Flag Linux 9入門與提高[M].北京:清華大學(xué)出版社，2006:166-170.