实验虚拟机实验

实验虚拟机实验（精选8篇）

实验虚拟机实验 篇1

电子科技大学

信 息 网 络 技 术 实 验 报 告

政治与公共管理学院

2016-03-17

实验名称 虚拟机上安装Linux系统并调试实验

实验编号

004

姓名

罗佳

学号

2014120101013

成绩

一、实验室名称

政管电子政务实验可视化办公室

二、实验项目名称

在虚拟机上安装Linux操作系统并设置调试实验

三、实验原理

虚拟机（Virtual Machine）不是一台真正的计算机，而是利用真正计算机的部分硬盘空间，通过虚拟机软件模拟出一台计算机。这台虚拟机拥有自己的CPU等外部设备，现在的虚拟机软件已经能让虚拟机的功能与真正的计算机没有什么区别。用户可以对虚拟机进行磁盘分区、格式化、安装操作系统等操作，而对本身的计算机没有任何影响。

四、实验目的

通过Linux操作系统安装、设置、调试等实验加深对网络操作系统中进程管理、存储管理、设备管理的理解和运用。

五、实验内容

实验2 RedHat Linux 9.0桌面环境的基本操作

Linux操作系统上最常用的桌面环境为GNOME和KDE，两种使用环境稍有差别，RedHat Linux9.0以GNOME作为默认桌面。

1、设置系统面板

1）设置底部任务栏面板隐藏 操作步骤

（1）以普通用户jkx身份登录系统，进入桌面环境；

（2）右击底部任务栏面板空白处，在快捷菜单中选择“属性”项，弹出“面板属性”对话框；（3）在“边缘面板”选卡中选中“自动隐藏”复选框，并选中“显示隐藏按钮”复选框，单击“关闭”按钮，底部面板即处于隐藏状态。观察操作前后底部面板的状态；（4）移动光标到桌面上端，底部面板出现；（5）再次设置底部面板，恢复默认设置。2）在窗口顶部创建菜单面板，并在上面添加、移动和删除对象

操作步骤

（1）右击底部任务栏面板空白处，在快捷菜单中选择“新建面板”项，选择“菜单面板”，屏幕的顶部将出现菜单面板；（2）右击菜单面板的空白处，依次选则“添加到面板”-“抽屉”，面板上将出现一个抽屉；

（3）在面板上单击抽屉图标，打开抽屉；移动抽屉到面板的其他位置；（4）选中抽屉图标，利用快捷菜单删除抽屉；删除抽屉将同时删除抽屉中的所有内容。

2、设置桌面 1）设置桌面背景

操作步骤

（1）右击桌面空白处，在快捷菜单中选择“改变桌面背景”项，弹出“背景首选项”对话框；

（2）根据对话框做相应设置，则所有工作区的背景都将发生变化，观察操作结果；（3）关闭对话框。2）设置屏幕保护程序

操作步骤

（1）单击任务栏最左端的主菜单，选择“首选项”-“屏幕保护程序”菜单，打开屏幕保护程序对话框的选卡“Display Models”；

（2）设置Model为“只使用一个屏保程序”，并在从屏保主题列表框中选择主题Anemore，列表的右侧可观察该主题的显示效果；（3）设置等待时间Blank After为1分钟；选中复选框，设置恢复屏幕时输入用户口令，关闭对话框；（4）等待1分钟观察屏保程序的效果。

3、设置桌面图标

1）新建“我的文档”文件夹图标 操作步骤

（1）右击桌面空白处，在快捷菜单中选择“新建文件夹”项，桌面将出现一个新的文件夹，名称默认为“未命名的文件夹”；（2）启动中文输入法（Ctrl+Space），修改文件夹名为“我的文档”。2）新建文本编辑器gedit的快捷图标 操作步骤

（1）右击桌面空白处，在快捷菜单中选择“新建启动器”项，弹出“新建启动器”对话框；（2）在“名称”栏输入“gedit”，在“命令”栏输入文本编辑器程序的路径“/usr/bin/geidt”，单击右侧“无图标”按钮为快捷项选择图标；（3）单击“确定”按钮，关闭对话框，桌面增加一个应用程序快捷图标。

4、设置主题 创建新主题 操作步骤

（1）依次选择“主菜单”-“首选项”-“主题”菜单，打开“主题首选项”对话框，左边列表是可供选择的已有主题；（2）单击“细节”，可在已有主题上创建具有个人风格的主题：“控件”选卡可选择主题、“窗口边框”可设置边框、“图标”选卡为自定义主题选择一个图标，选择时请注意观察标题栏、边框的显示状态，单击“关闭”按钮回到“主题首选项”对话框。（3）对话框左侧列表中出现一个“自定义主题”，可保存该主题以便将来继续使用。

5、增加启动项

启动桌面环境就自动启动文本编辑器gedit 操作步骤

（1）依次选择“主菜单”-“首选项”-“更多首选项”-“会话”菜单，打开“会话”对话框，并切换到“启动程序”选卡； 2）单击“添加”按钮，弹出“添加启动程序”对话框，在“启动命令”栏输入文本编辑器gedit的路径“/usr/bin/geidt”，并单击“确定”按钮，返回前一个对话框；（3）此时“会话”对话框的启动程序选卡列表中将出现文本编辑器命令行，关闭对话框；（4）注销系统退出当前用户，然后重新登录，检查是否自动启动文本编辑器。

6、使用文件管理器

1）基本文件操作，与Windows下的操作基本一致

操作步骤

（1）启动文本编辑器gedit，在编辑窗口中输入任意字符，保存为f1文件并退出；（2）双击桌面上的的用户主文件夹图标（如jkx的主文件夹），启动文件管理器，找到文件f1；

（3）复制f1文件，并重命名为f2；

实验虚拟机实验 篇2

近年来,随着高校大规模扩招,给高等教育带来了明显的压力。因为招生数量快速增加,高等教育投入增长跟不上规模发展,部分高校办学条件不足,仪器设备、实习场地、教室、宿舍等都有不同程度的下降,而仪器设备、实习场地不足的问题更为明显。由于实验设备无法满足需求,部分实践教学项目只是徒有虚名,导致实践教学环节严重脱节。

对于计算机专业来说,由于计算机技术更新快,对设备的要求更高,进行大量投入改变现状对很多单位来说是不现实的,特别是经济欠发达地区。通过大量的试验、研究,笔者认为采用虚拟环境进行计算机实践教学可以获得事半功倍的效果。

目前建立虚拟机和构建虚拟网络的工具软件主要有VMware和Virtual PC,而VMware对网络的支持比较好。本文将着重于如何使用VMware搭建虚拟的网络实验环境的探讨。

1 虚拟机及虚拟机技术

虚拟机是指一台在物理计算机上虚拟出来的独立的逻辑计算机。虚拟机必须通过虚拟机软件进行创建。通常人们接触到的虚拟机软件有VMware那样的硬件模拟软件,也有JVM那样的介于硬件和编译程序之间的软件。计算机虚拟技术是这样一种技术,它可以在现有的操作系统上虚拟出一个新的子系统,该子系统是建立在正在运行的操作系统之上的,同时,它又拥有自己独立的各种硬件资源,当然,这些硬件都是虚拟出来的。虚拟技术可以使我们方便地在一个主系统上建立多个同构或者异构的虚拟计算机系统,而且这些系统可以同时运行。因此,采用计算机虚拟技术可以构建起一个虚拟的实验环境,大部分计算机的实践活动都可以在这样的虚拟环境中完成。

1.1 虚拟机的优点

(1) 一般不会损坏本PC的操作系统和软件,因虚拟机的硬盘通常是本PC上的一个文件,虚拟机在硬盘上的操作只在这个文件上进行。

(2) 可同时在同一台PC上运行多个操作系统,每个OS都有自己独立的一个虚拟机, 就如同网络上一个独立的PC。

(3) 可在单机上组建网络,它提供了虚拟网络设备如交换机、网卡和虚拟建网的方式。

(4) 容易安装和备份,可在虚拟机上容易地安装不同的操作系统然后备份,使用这些备份可更快速地安装其他虚拟机。

1.2 学校应用虚拟机的好处

(1) 为学校节省资金投入

学校不用另外购买计算机、交换机、路由器、网卡等网络设备。因为虚拟软件本身提供了这些设备的交互功能。只需简单添加、修改和配置后便可使用。

(2)提高了系统的安全性和维护的方便性

通常实验室是向整个计算机专业各个学科提供服务的,实验室的使用率是很高的,而一些实验的破坏性是很大的,比如:计算机网络工程实习、操作系统实验、计算机网络实验等,这些实验课要求安装操作系统及对系统具有超级用户的权限。如果不采用虚拟机技术,这些实验课结束后,实验室管理人员不可能在较短的时间内恢复原有的系统环境,从而影响到别的课程实验教学。而采用虚拟机技术的话,这些课程的实验对原真实系统没有破坏性,对别的实验课的正常教学没有影响。

(3) 一定程度上提高了学生实验用机数

一些实验课学生的用机量是比较大的,比如,计算机网络工程实习(实验),一个学生至少要有3台计算机。如果一个班40个学生要进行网络工程实习,就要求至少120台计算机才能满足学生的用机,但采用虚拟机技术的话,在一台计算机上虚拟出3台虚拟机,构成一个简单的局域网,这样,40台机子就满足了学生的用机要求。

(4) 有利于提高学生学习兴趣和有助于学生自主学习

因为虚拟机的安装要求不高,安装的方法也较为简单。学生学会了虚拟机组建虚拟网络的原理和方法后,可以在学校实验室环境之外的其它环境自主地做网络实验。

2 虚拟实验环境的搭建

2.1 虚拟实验环境的整体规划

整体规划的思想是,在实系统的基础上搭建一个安全、稳定、灵活及使用方便的虚拟实验环境。

(1) 实系统的分区规划

现我系计算中心计算机网络实验室的计算机硬件主要配置为:CPU是赛扬2.8G、主板是华硕845、内存是DDR400 512M、硬盘容量是80G,并带有硬盘还原卡功能。根据硬件的实际配置及实验环境需要对硬盘进行分区,把硬盘分为3个分区,其中C:分区的容量为40G,用于安装实操作系统及所有的应用软件,并利用还原对此分区进行保护;D:分区(20G)和E:分区(20G)留给学生保存实验数据,这两个分区不用保护。

(2) 实系统的安装

在C:分区上安装实操作系统及各实验项目所需的各种应用软件,一般安装完这些软件后会占用C:分区12~15G的磁盘空间,加上还原卡所需的暂存空间520M,还有24G左右的空间留给虚拟机使用。

2.2 虚拟机的规划与安装

(1) 虚拟机的安装规划

考虑到虚拟实验环境的安全性、稳定性及使用的方便性,把虚拟机安装在具有还原卡保护的C:分区中,这样可以避免学生的误操作或有意删除文件后所带来的危害,只要重新启动实操作系统后便得到恢复。同时,为了方便学生安装虚拟机及节省安装光盘,把WinXP、Win2003Server、Linux系统光盘做成系统镜像文件保存在C:systemiso目录中。

(2) 虚拟机软件VMware Workstation的安装

在C:分区中安装VMware Workstation,其安装过程和其他的应用软件的安装过程一样,具有图形安装向导,操作很简单,在此就不详细说明安装步骤了。

(3) 虚拟机的安装

先在C:分区中建立一个Virtual machine目录,然后在Virtual machine目录下建立Vmwinxp、Vmwin2003Server、Vmlinux三个目录。最后运行VMware Workstation,分别在Vmwinxp、Vmwin2003Server、Vmlinux三个目录中安装Winxp、Win2003Server、Linux三台虚拟机。虚拟机的安装也很简单,一般按默认的方式就可以完成安装,但在安装过程中要注意虚拟机的内存分配及网卡的类型的选择。同时,以超级用户身份登陆,且不设置密码。这样做主要是考虑了虚拟机的使用灵活性,其安全性已经通过保护卡得到保证。完成三台虚拟机的安装及在系统镜像文件的备份后,C:分区还可剩余8~10G的磁盘空间,这些空间可以满足以后应用软件的扩充及系统的虚拟磁盘空间需要。

3虚拟实验环境的安全性、稳定性、灵活性及有效性的具体说明

(1) 安全性

这里有双重的安全保证,其一是虚拟软件提供的安全保证,因为在虚拟机中,虚拟硬盘只是一个文件夹下的一个文件,虚拟机的用户只在该文件中进行操作,对别的分区及文件夹是不可见的,从而对别的虚拟机及实系统是安全的。其二是还原卡提供的安全保证,如果虚拟机用户删除了虚拟机系统的文件或实系统用户删除了虚拟机文件夹,导致虚拟机故障或不可用时,在保护卡的自动还原功能的保护下,只要重新启动实系统便可快速恢复到原先正常环境。

(2) 稳定性

VMware为了保证系统的兼容性和稳定性,把现有的设备都虚拟成了最标准的、兼容性最好的设备,比真实实验环境具有更好的稳定性。在真实的实验环境中进行实实验过程中,由于设备的故障,会导致实验失败。例如:其中网线有故障、交换机有故障、路由器没有配好,都会引发网络问题,这样,对于初学者来说,不知道问题出在哪,会影响实验的效果。而用VMware Workstation搭建实验环境,你无需考虑网络设备以及网络设备的连接问题,因为这些设备都是“虚拟”的并且已经按照需求连通。

(3) 灵活性

由于安装虚拟时,没有设置超级用户密码,任何一个用户都可使用已经安装好的虚拟机,如果做一些短时间的实验项目,就可以直接使用现有的虚拟机系统进行配置、修改,包括修改密码等操作,重新启动虚拟后这些修改是有效的(只要不重新启动实系统)。同时,要进行添加一些系统组件是也很方便,不需要系统光盘,只要把光驱指向备份的系统镜像文件即可。而对于那些需要长时间方能完成的实验项目,可以把C:的虚拟机文件夹拷贝到D:或E:分区下,这样,即使重新启动实系统或机关,学生的实验结果还是保存在D:或E:分区中。

(4) 有效性

因为“虚拟机”提供的是一个近于真实的环境,只要能在“虚拟机”上完成的实验,就能够在真实的机器上完成,所以实验质量得到保证,完全符合教学要求。

4 虚拟实验环境应用实例

下面仅以《计算机网络工程实习》项目中的“软路由”为例作个介绍。具体实验步骤如下:

(1) 启动VMware Workstation软件,出现第一个图形界面。

(2) 选择Windows server 2003,进入Edit virtual machine settings,为该虚拟机添加第二块网卡,网卡类型为host-only。这样,这台虚拟机就是“软路由”服务器。

(3) 在第一步出现的图形界面窗口左侧的Favorites文件夹中分别运行Windows server 2003、Windows XP、Linux三台虚拟机。这三台虚拟机就构成了一个简单的局域网了,其中Windows server 2003是服务器,Windows XP和Linux是客户机。

(4) 下面就是设置IP地址及软路由的设备了,其方法与真实网络环境下的设备完全一样,在此不作具体介绍。

5 结束语

该虚拟实验环境经过一个学期的使用,它的安全性、稳定性、灵活性及有效性得到充分的肯定,为操作系统实验、计算机网络实验、计算机网络工程实习等一些具有较大的破坏可能性实验提供了很好的解决方案,同时在一定程度上缓解我系学生用机紧张状况。但也存在一些不足,由于受到内存容量的限制,在该虚拟环境中,虚拟机运行的速度要慢一些。通过增加内存容量,运行速度有望得到提高。

摘要：近年来,随着高校大规模扩招,不少高校都存在实验设备、实验场地无法满足教学实践需要的情况,使得部分实践教学项目只是徒有虚名,特别是具有破坏性的实验项目,导致实践教学环节严重脱节。在硬盘还原卡的基础上利用VMware Workstation虚拟软件搭建一个虚拟实验环境,利用该虚拟实验环境可进行那些具有有破坏性的实验项目,同时也在一定程度上为学生提供了尽可能多的用机时间。经过使用,该虚拟实验环境的安全、稳定及灵活性得到充分肯定。

关键词：虚拟机,VMware Workstation,虚拟实验环境

参考文献

[1]刘羽.“虚拟机”技术在教学实验中的应用[J].桂林工学院学报,2003,10.

虚拟机在课程实验中应用综述 篇3

【关键词】虚拟机；实验；教学效果

Abstract：With the higher requirement to the actual operating capacity in higher Education，but the fact is that many experimental teaching can not reach the the requirement of curriculum due to the constraints of equipment and funds.Using virtual machine can solve the situation of insufficient equipment to complete the teaching requirements.

Keywords：Virtual Machine；Experiment；Teaching effectiveness

實验教学是目前实用性专业课程使用最多的教学方法，在目前教学中不仅仅要求学生拥有理论知识，实际操作能力也越来越受到高校重视。但在现实中如何为学生构建起一套可与真实环境等同的实验环境是各高校急需解决的问题，在目前的实验室设备环境下有很多课程难以实现。通过建设专业实验室虽然可以缓解设备的问题，但学生的动手操作能力仍然有很的制约。

一、实验室现状与专业课程实验要求的差距

目前通用的计算机机房中一般都是单机设备，事先由机房管理人员根据课程安装好软件再用还原卡对系统加以保护。学生在实际操作中只能简单的使用软件不能有其他操作，但现在许多课程中软件的应用仅仅是课程教学的一部分，其他教学实验任务很难完成。有些专业课程教学在实验中并不能够通过一台计算机完成所有的实验。现就几个课程实验要求与实验室存在的差距来说明：

1.电子商务专业在实验教学中要求学生能够完整的组建一个电子交易网站，这就要求为每位学生提供一台服务器、交换机、客户端计算机由此来组建一个最小的网络。但是这个硬件要求在目前通用计算机机房不可能提供，就是为电子商务专业建设的专业实验室也不可能为每位学生提供这样的一套设备。

2.计算机组装与维护的课程要求为学生提供一个可以进行COMS、系统安装、硬盘克隆和系统还原等一些对计算机系统有破坏性的操作，这些操作对于机房管理员来说无疑是灭顶的灾难。现在的机房里的计算机不但COMS设定密码，还要用还原卡把系统严密保护起来。在这样的计算机机房里学生是难以进行教学要求的实验的。

3.计算机网络专业课程要求学生对服务器的操作系统能够安装、配置和维护，同时还要求要熟悉不同的操作系统Win Server、Linux、Netware、Unix；同时还要求学生能够架设各种不同服务器例如：邮件服务器、打印服务器、域名服务器和数据库服务器等。但这些课程实验要求在目前的计算机机房条件下不可能满足，如果要建设专业实验室来满足教学要求从资金上来说也是一个很大的障碍。

4.网络安全课程要求学生能够真实发现、发现和处理病毒，这在真实网络环境下很难实现，特别是在目前机房单机情况下更是难以实现网络环境。

5.有些专业课程要求特定的软件环境，例如办公自动化、会计电算化专业都要求有特定的软件环境。这些都不是目前普通计算机机房所能提供的。

这些问题在实验中如果不加以解决将对教学效果有很大的影响，但如果仅仅从设备来考虑很难再短期解决，为此可以在目前计算机机房中通过利用虚拟机来改变目前的实验环境满足教学环境。

二、虚拟机简介

虚拟机是通过虚拟机软件在一台物理计算机上模拟出一台或者多台具有完整硬件系统，可以单独运行的计算机系统。

虚拟机虽然是通过软件模拟出来的，但在使用上与真实的物理计算机没有任何区别。可以完成系统安装、调试、软件安装和使用，虚拟机在计算机机房的使用可以极大的改变目前计算机机房单机系统带来的诸多不便。此外学生还可以把自己使用的虚拟机系统用移动存储设备拷贝，下次直接导入就可，这样可以保证实验的连续性。

目前虚拟机主要有Vmware、Vmlite和Vir-tual PC这三种，从软硬件兼容性来说Vmware更适合在计算机机房使用。在此以Vmware为例。

三、实验准备

虚拟机因为是要在物理计算机内运行一台或多台操作系统，所以要想有较流畅的运行在硬件上有一定的要求。在CPU上面最好双核；内存在仅运行一台虚拟机要有1G，如果要运行多台虚拟机最好2G以上；硬盘一般80G以上即可。

在担负需要安装系统、硬盘操作等操作课程的计算机机房仅需要在物理机上创建出虚拟机即可，如果需要安装软件的可以为其安装好需要的操作系统。对于需要学生自己安装操作系统的要提前根据课程需要准备好相应种类操作系统的ISO文件。

四、虚拟机与课程相关实验

按照课程教学要求可以根据实验需要机器数量把实验分成两类：一类是仅需要一台机器的，一类是同时需要两台及以上的。

对于计算机组装与维护、网络专业、电子商务专业和会计电算化这类课程中对于操作系统安装的教学，可以安排在物理计算机配置比较低的机房进行。此时计算机中可以仅安装一台虚拟机就可满足教学任务。这样可以把机房中的资源进行充分的利用。因为虚拟机在使用上等同于真实的物理计算机，学生可以在虚拟机上进行COMS、GHOST、硬盘的格式化等操作可以很好的练习课程教学内容。

对于课程教学实验中需要组网的教学安排在物理计算机配置比较高的计算机机房中进行。学生可以创建出多台虚拟机分别配置成服务器、路由器、交换机和客户端从而组建出一个完整的网络环境，在服务器操作系统的选择上可以不受物理计算机操作系统的限制自由选择。在这样的网络环境学生可以进行组网网络、网络病毒防治、网站的搭建、配置和维护等课程实验。

五、总结

虚拟机在高校涉及使用计算机进行教学实验的课程中可以以一台计算机实现其教学要求，充分展示其功能的强大。虚拟机在高校计算机机房中如果充分挖掘其潜能，可以很大程度上代替专业实验室，将可以对资金有很大的节约并提高其利用效率。

参考文献

[1]李峥.VMware虚拟机在电子商务实验教学中的应用[J].电子商务，2012，04.

[2]余先虎.VMware虚拟机在网络实验教学中的应用[J].计算机时代，2013，06.

[3]邱双惠.计算机机房管理中的虚拟机技术应用探讨[J].黑龙江教育学院学报，2013，07.

[4]黄伟斌.虚拟机VM在计算机教学中的应用[J].职业， 2013，15.

虚拟样机实验报告 篇4

实验报告

课题：双滑块机构虚拟样机仿真实验 姓名：

学号： 班级： 指导教师：

2012年5月1日

0 自主设计双滑块机构的虚拟样机仿真

摘要

本实验在学习的机械原理基础课程上，通过自己构思，设计机构，用Adams软件进行机构建模，并对机构的运动进行一些列的模拟和分析，以验证所设计机构的运动规律及其可行性，并通过进一步思考，提出该机构可能的应用构想。

关键词：双滑块、虚拟样机、ADAMS应用、仿真 目录

1、问题的分析..........................................................................................................3

2、双滑块机构虚拟样机建模.....................................................................................3 2.1设置工作环境..............................................................................................3 2.2双滑块机构的模型创建................................................................................3

3、机构的相关运动量的分析.....................................................................................5 3.1滑块6的运动量分析....................................................................................5 3.2滑块7的运动量分析....................................................................................6 3.3滑块7压力角的补充分析.............................................................................7 3.4对滑块6和滑块7的运动性质进行对比........................................................7

4、基于机构分析的机构应用探讨..............................................................................8

5、实验感想.............................................................................................................8 参考文献...................................................................................................................8

1、问题的分析

通过本学期机械原理课程的学习，使我对机械机构的相关知识有了一定的了解，激发了我对于机械机构运动的极大兴趣，通过本次仿真实验，我对机械机构中的最为简单的杆和滑块构件进行组合，设计出一种简单的结构，以期通过对它的模型创建和运动分析找到其应用途径。简单的原理图如图1所示，通过曲柄的转动，和杆的传动带动两个滑块做交替的往复运动。

2、双滑块机构虚拟样机建模

新建一个ADAMS模型，对其命名，由于本机安装软件不支持汉语命名，所以采用英文命名。

2.1设置工作环境

在建立虚拟样机之前，一般都需要进行必要的工作环境设置，如选择坐标系、单位、工作栅格、重力方向等。由于本文只是简略地建立模型进行仿真分析，对工作环境没有特殊要求，因此使用默认设置即可。

2.2双滑块机构的模型创建

本文的建模对象是双滑块机构，这个机构是在连杆滑块机构上改进而来，所以基本构件还是连杆和滑块。可以从原动件开始，先创建基本的构件体，然后将它们的位置做适当的整理，最后添加各个运动副，并在原动件上添加动力，实现整个机构的周期运动。整个机构共有7个可动构件，8个转动副，2个移动副，所以机构自由度为1.2.2.1创建曲柄滑块机构模型

创建机构成型所需的各连杆和滑块。如图2所示，各构件编号如图。（后文中提到的构件编号均以本图为依据）

2.2.2添加构件之间满足运动要求的运动副 如图3所示，各运动副编号在图中给出。

2.2.3添加驱动力

根据最初设计，在杆1上添加驱动力，通过杆1的匀速圆周运动，带动其余 构件的运动，实现杆1向末端两滑块的传动。如图4所示，杆1上的驱动为逆时针方向的匀角速度转动。

3、机构的相关运动量的分析

对机构的运动关注主要集中于对两滑块儿的相关运动量的分析及它们之间的相互比较。

3.1滑块6的运动量分析

首先观察滑块6，其位移，速度以及加速度曲线分别如图5至图7所示。

对其运动曲线进行分析可得一下结论：（1）对位移分析得极大值坐标（0.936,270.0515），极小值坐标（6.648，-32.78），所以滑块6行程为302.8315mm，由左极限位置到右极限位置所用时间为5.712s，表明滑块6具有较小的急回系数，急回特性并不是那么明显。

（2）对速度分析可知，滑块6的最大速度为86.7458mm/s，曲线显示没有速度突变。

（3）对加速度分析可知，最大加速度49.1055mm/s2，此时对应着最小的压力角。

3.2滑块7的运动量分析

然后观察滑块7，其位移，速度以及加速度曲线分别如图8至图10所示。

（1）对位移分析得极大值坐标（3.0,172.6973），极小值坐标（11.544,48.611），所以滑块7的行程为124.0863mm，由左极限位置到右极限位置所用时间为8.544s，可见滑块7的急回特性比滑块6明显得多。

（2）对速度分析可知82.0154m/s，速度虽然没有突变，但是速度的变化规律比滑块6复杂得多，这是由于滑块7的间接传动连杆尺寸及位置导致的。

（3）对加速度分析可知，最大加速度为158.2039mm/s2，并且在曲线上可以看到加速度的变化也更加尖锐。

3.3滑块7压力角的补充分析

分析结果如图11所示。

从曲线观察得压力角极大值坐标为（11.544,55.6283），极小值坐标（4.272，1.3563），可见压力角的在滑块运动过程中会有较大波动，而且在左极限位置取得最大压力角。

3.4对滑块6和滑块7的运动性质进行对比 从以上分析可知，滑块6在速度和加速度的变化上都比滑块7要简单，滑块7的压力角状况也比滑块6差，最大压力角大并且波动明显，对整个机构的可靠性造成很大影响。所以，整体来看，滑块7的运动性能远差于滑块6，主要原因在于滑块6是直接与主动曲柄相连，而滑块7则是由曲柄带动的摇杆间接带动，其运动与摇杆的位置及中间连杆的尺寸都有密切关系。

4、基于机构分析的机构应用探讨

从以上的分析可知及机构的实际运动情景的模拟可知，由曲柄带动的两个滑块会做交替的往复运动。设想的一种应用是爬行机器人，两个滑块可以作为双足，交替运动，实现前进。但是由于两滑块的运动并不协调，这将导致机器人的前进不稳定，通过以上分析也可以知道，可以通过改变2杆和4杆的尺寸，以及4杆与地面之间的运动副的位置可以改善滑块7的运动性能，可以设想，还能通过这种随机调节，实现两滑块的运动的可控差异，实现爬行机器人的转向等运动。

这样的双滑块还可以进一步拓展，构建多滑块机构，这样可以增加从动件数量，实现多个不同要求的工作运动，提高工作效率和原动件的利用率。

5、实验感想

本次虚拟样机实验是在机械原理课程基础上进行的一次自主设计，通过建模到运动分析，我对机械机构的协调运动有了更为生动的理解，极大提高了对于机械学科的兴趣。但是在操作过程中遇到的一些困难也说明我对ADAMS软件的操作还存在很大不足，还需要以后更多的实验来熟悉改进。

参考文献

虚拟内存页面置换算法实验报告 篇5

件

学

院

上

机

实

验

报

告

课程名称：

操作系统原理

实验项目：

虚拟内存页面置换算法

实

验

室：

地狱 018

姓

名 :

死神

学

号：

专业班级 :

实验时间：

2015/12 ／ 13

实验成绩 评阅教师

一、

实验目得及要求

通过这次实验，加深对虚拟内存页面置换概念得理解,进一步掌握先进先出 FIFＯ、最佳置换ＯPI 与最近最久未使用ＬRU 页面置换算法得实现方法。结合 Lｉｎux 得内层得分析方法查瞧内存得分配过程及 linuｘ keｒnel 得内存管理机制 二、实验性质

设计性 三、实验学时

学时 四、实验环境

实验环境１、实验环境：

C 与Ｃ++程序设计学习与实验系统 2、知识准备:（１）使用 Linuｘ得基本命令；(2）了解 Liｎｕx vｍｓtat、freｅ、toｐ等命令查瞧ｌinuｘ系统得内存分配情况；（3）

掌握虚拟内存页面置换算法 FＩＦO 等基本算法理论。

五、

实验内容及步骤

假设有ｎ个进程分别在 T1, … ,Ｔｎ时刻到达系统，它们需要得服务时间分别为S1，… ,Sｎ。分别采用先来先服务 FCＦS 与短作业优先 SJF 进程调度算法进行调度，计算每个进程得完成时间、周转时间与带权周转时间,并且统计 n 个进程得平均周转时间与平均带权周转时间。

步骤

通过已知最小物理块数、页面个数、页面访问序列、及采用置换方式可以得出页面置换得缺页次数与缺页率，及每次缺页时物理块中存储。

１．输入得形式

ﻩinｔ

PagｅOrder［MａxNumbｅr]；//页面序列 ｉｎt

ＰaｇeNｕm，LacｋNum=０,BlockNｕｍ;／／页面个数，缺页次数,最小物理块数 2、输出得形式 doubｌe

LackPaｇｅRａte／/缺页率 缺页个数 每次缺页时物理块中存储

程序所能达到得功能 模拟先进先出 FＩFO、最佳置换 OPＩ与最近最久未使用 LRＵ页面置换算法得工作过程.假设内存中分配给每个进程得最小物理块数为ｍ，在进程运行过程中要访问得页面个数为 n，页面访问序列为Ｐ1, …，Ｐn,分别利用不同得页面置换算法调度进程得页面访问序列，给出页面访问序列得置换过程，计算每种算法缺页次数与缺页率。测试数据,包括正确得输入及其输出结果与含有错误得输入及其输出结果。

程序中用到得所有抽象数据类型得定义、主程序得流程以及各程序模块之间得层次（调用)关系.inｔ

PagｅOrdeｒ[MaxNumｂer］;//页面序列 int

ＰａgeCoｕnt[MaxＮｕmｂer]={0｝；//计算内存内数据离下一次出现得距离 int

PａｇeNum,LackNuｍ＝0，ＢｌｏcｋNum;//页面个数,缺页次数,最小物理块数 douｂｌｅ

LaｃkPａｇeRaｔe＝0； bool ｆｏｕnd＝ｆａlsｅ;

六、实验数据及结果分析

运行截图：

图６、1

图６、2

图６、3 七、实验总结

这次试验,让我加深了对虚拟内存页面置换算法得理解，进一步掌握先进先出 FIFO、最佳置换 OＰI 与最近最久未使用 LＲU 页面置换算法得实现方法。熟悉 Linuｘ需要经过大量得实验、改进与思考，在编写代码得过程中遇到了一些问题要积极面对并通过讨论上网或者问老师解决。通过这次试验我了解了虚拟内存置换算法得一些知识,就是我对于所学习得专业知识得到了更好得巩固与提升。

附录 源程序清单 ＃iｎclude ＜iｏｓｔｒeam> using namespace ｓｔｄ;#ｄｅｆinｅ ＭａxNumbｅr 100 void OＰI（int

PａgeOｒdｅｒ[MaxNuｍber］,iｎt

PａｇeCoｕnt［MａxＮumber]，ﻩ

int

PagｅＮｕm,ｉnｔ LackNum，int ＢlockNum，double

LacｋＰａgｅＲate,bｏol ｆound）

{

ｉnt moｄｕle［MaxNumber]；

iｎt sｕm＝0；

int i，j，k,ｍ;

fｏr(i=0;i

｛

moduｌe［ｉ］=ＰaｇeＯｒder[i］；

;＋＋ｍuｓﻩﻩ)++ｊ；i＝

cｏuｔ<〈module[j］<〈”

＂;

；ldne<〈tｕocﻩ

｝

LackNuｍ=ＢｌoｃkNum；

foｒ(i=BlockNuｍ；i〈ＰageNum；i+＋）

｛

foｕnd=false;

fｏr（j=0;ｊ<ＢlockＮｕｍ；j＋+）//遍历已存储,判断就是否缺页

｛

ﻩ ﻩﻩ

ｉf（module[ｊ]==ＰａgｅOrder［ｉ］)

{

ﻩﻩ

foｕnd=true;

ﻩ

ﻩ

breaｋ;

ﻩ

｝

ﻩﻩ ｝

ﻩ

if（found==faｌse)//缺页,选择替换

{

ﻩ

ｆor（j＝０；ｊ〈ＢlockＮｕm；j+＋）

/／计算内存内数据离下一次出现得距离

｛

PａgｅCｏｕnt［ｊ]=０;

ｆoｒ(k=i＋１；k

｛

ﻩﻩﻩ ﻩ

ﻩ

iｆ（module[j］!＝PageＯｒder[k])

ﻩﻩ

PageCｏunt［j]++；

ﻩ

esleﻩ

；kaｅrｂﻩ

｝

ﻩ

}

;］０[tｎuｏCegaP=xａm ｔnｉﻩ

iｎt kｉnｄ=0；

值大最出找/／）+＋j;muNkcolB〈j；0=j（rofﻩ

{

ﻩ

if（PａｇeＣoｕｎｔ[j］>ｍax）

ﻩ

｛

ﻩﻩ

；]j[tnuoＣｅgaP＝xamﻩﻩ ﻩ

ﻩ

kiｎｄ＝j；

ﻩ

｝

ﻩ

｝

module［kiｎd］=PａgｅOrder［i]；

ﻩ

LackNum++；）++ｍ;3

；”

”＜<］ｍ［elｕdom<〈tuocﻩﻩ

ﻩ；lｄｎｅ＜

ﻩ

｝

LａｃkPａgeRate＝（LackＮuｍ＊1、0)／PageNum；

cｏut〈〈“该算法缺页次数为：＂＜〈LackNum<＜eｎdｌ；

coｕt＜<”该算法缺页率为：＂〈＜LackPａｇｅRａte*100＜〈＇％”〈〈enｄl;｝ /＊＊＊＊＊＊*＊**＊＊***＊*＊＊**＊＊***＊***先进先出置换算法＊＊*＊*＊*＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊**＊＊*＊＊*＊*＊/ vｏid FIFO(int

PagｅOrｄeｒ[MａxNｕmber],int

PａｇｅCounｔ［ＭaｘNuｍber］，egaPkｃaＬ

eｌbuod ,muNkcolB ｔni，mｕNｋcaL tni，muNｅｇａP

tniﻩＲate，booｌ ｆound)｛

int module[ＭａxNumber］;

iｎt sum=0；

int ｉ，j，ｍ;

for(ｉ=0;ｉ〈BlocｋＮum；ｉ+＋）//将内存填满

{

modｕlｅ［ｉ］＝PageOrｄeｒ［ｉ］；

；++musﻩﻩ

PagｅCoｕnt[i]=３-i;）++j；ｉ=＜ｊ；0=ｊ（roｆﻩ

couｔ<<ｍｏdule[j]<<＂

“；

ｃout<＜enｄl;

}

LackNuｍ=BlockNum；

foｒ（i＝BlocｋNｕm；i〈PａgeＮuｍ;i++）

｛

fouｎｄ=fａlse；

ｆor（ｊ=0；j〈ＢlockNuｍ;j++)/／遍历已存储，判断就是否缺页

{

ﻩ

ｉf(module［j]==ＰａgeOrder[i］)

ﻩ

{

ﻩ

；eurt=dｎuofﻩﻩ ﻩ

breａk;

}

}

if（found==falｓｅ)//缺页，选择替换

｛

ﻩ

；]0［tnuoCｅgaＰ＝xam ｔｎiﻩ

ｉnｔ ｋind=０；

值大最出找//）＋+ｊ;muNkcolB〈ｊ；０=j（rｏfﻩ

｛

ﻩ

ｉf(PａgeCoｕnt［j]＞max）

｛

;］ｊ[tnuoCegａP=xａmﻩﻩ ﻩﻩ

kiｎd=j；

｝

ﻩﻩﻩ

}

ﻩ

foｒ(inｔ k＝0;k＜BlocｋＮuｍ；ｋ++）／/不就是最大值，则要+1

ﻩ

{

ﻩ

ﻩ

ｉf（k！=kind)

PagｅCｏunt［k]++；

ﻩ

｝

ﻩ

moｄuｌe［kｉｎd］=PageOｒder［i］；

PageＣouｎt［kiｎd]=０；// 替换之后已经查询得次数改为0

LackNum++;

ﻩ

ｆor（m=０； m〈3；m++）

ﻩ

;”

”<〈］m[eludｏm〈

;ldne〈〈ｔuocﻩﻩ ｝

ﻩ ｝ ﻩ

LａｃkPageＲate=（ＬackNｕm*１、0）/ＰagｅNuｍ；

cout〈〈“该算法缺页次数为：”<＜LackNuｍ<

cｏuｔ＜<”该算法缺页率为:＂<

PaｇeＯrdｅr[MaxＮumbｅｒ]，int

PａｇeCoｕnｔ［ＭaxNumｂｅr］，ｅｇaPｋcａL

elｂuod，muＮkｃｏlB tni,mｕNkcaL tni,muNegaＰ

tniﻩﻩＲate,bool found){

int moｄuｌe[MａxNuｍｂer］；

inｔ sum＝0;

int i，j,m;

for（ｉ=0；i＜BｌockNum；i＋+)//将内存填满

{

moduｌe[ｉ]=PaｇeOｒdeｒ[i];

ﻩ

sｕm++；

ＰageCouｎt［i］=3—i；)＋+ｊ；i=＜j；0=j(roｆﻩ

cout〈〈mｏdule[j]〈〈”

”;

;ldne〈<ｔuocﻩﻩ

｝

LａckＮum＝ＢｌockＮuｍ;

foｒ(ｉ=ＢlｏｃｋＮｕm；ｉ

｛

ｆouｎd=ｆaｌse;

fｏｒ（j=０；j＜BlockNum；j++)/／遍历已存储,判断就是否缺页

{

ﻩ

if(module［j]==PageOｒder［i］）

ﻩﻩ

｛

ﻩ

fｏund=truｅ；

ＰagｅCｏuｎt［ｊ]=０；//查询后，更改次数

ﻩﻩ

ｆor（iｎｔ k=0;k〈BlockＮuｍ；k++）

ﻩ

{

ﻩﻩ ﻩﻩ）j=！k（fiﻩﻩ

ＰａgeCｏuｎｔ[ｋ］+＋；

ﻩ

}

ﻩ

bｒｅａｋ;

ﻩ

｝

ﻩ

}

ﻩ

if(ｆounｄ＝=falsｅ）／／缺页,选择替换

｛

ﻩ

；］０[tnuoCegａP=ｘam tniﻩﻩ

iｎt kind=0；

值大最出找／/）＋＋j；mｕNkcｏｌB

ﻩﻩ)xaｍ〉]j［tnuoＣｅgaP（ｆｉﻩﻩ

{

ﻩ

ﻩ;]j[tnuoCegａP=xamﻩ

ﻩﻩ

kiｎd=ｊ;

｝

ﻩ ｝

ﻩﻩ

for（int k=0；k

｛

ﻩ

ｉf(k！=ｋind）

PagｅCounｔ［ｋ]+＋；

ﻩﻩ

｝

ﻩ

mｏdule[kind]＝PageOrder［i］;

PageCoｕnt[ｋiｎｄ]＝0；// 替换之后未查询得次数改为0

;++ｍｕNkcaLﻩﻩ

for（m＝0； ｍ<3;ｍ++）

ﻩ

coｕt〈

”；

ﻩ;ldne<〈ｔｕｏcﻩ ｝

ﻩ } ﻩ

LackPagｅRate=(LackＮｕm*1、0)/PaｇeNｕm;

ｃoｕｔ<〈“该算法缺页次数为:＂＜

couｔ〈＜”该算法缺页率为：”〈＜LackPａgeRate＊100〈＜“%’＜＜ｅｎdl;} int main（）

{

iｎt

PageＯｒｄer［MaｘNumｂer]；//页面序列

inｔ

PaｇeCoｕnt[ＭａxＮumｂｅｒ]＝｛0｝;/／计算内存内数据离下一次出现得距离

inｔ

PagｅＮum，ＬackNuｍ＝0，BlocｋNum;//页面个数,缺页次数，最小物理块数

;0=etaＲegaPkcａL

eｌｂuoｄﻩ bool foｕｎd=false;

;3ecoｉhc,2eｃoihc,０=１ecoiｈc tniﻩ

ｉnt i=０；）０==1ecoihc（eliｈｗﻩ ｛

；”:入输新重:１,入输不:0；据数入输新重否是就“〈〈tｕocﻩ cｉｎ〉>chioｃe2；

if（ｃhｉoｃｅ2==１）

｛ﻩ

couｔ<＜”请输入页面个数:”；

;muNegａＰ >>nicﻩ;“数块理物小最入输请”〈〈tuoｃﻩ ；muNｋcolB>>niｃﻩ cｏut<〈”请输入页面序列：”<

for（i=０;ｉ〈ＰaｇｅNｕｍ；i++）

;]ｉ[ｒedrOegａP>〉nicﻩ ｝ﻩ;”：ＵRL-3，IＰO—2，ＯFIF-1：法算择选请＂<

iｆ（chiocｅ3==1)

ｃｏlB，muNkcaL,muNeｇaP，tnuoCｅgａP,reｄｒＯｅgaＰ(OＦIＦﻩkNｕm，LackPageRａte，founｄ);

eｌse

｛

ｉｆ（chioｃe3==2）

ｃｏｌB ,muNkcaＬ，muＮｅgａP,tnuｏＣｅｇaＰ，ｒedｒOegaP（IPOﻩｋNum，LaｃkＰageRａｔe, fｏｕnd)；

esｌeﻩ

，ｍｕNkcolB ,muＮｋcaL，mｕＮegaP，tｎuoCegａP,redrOｅgａP(UＲＬﻩLackPaｇｅRａｔe，ｆound）;

｝ ＊＊＊***＊＊*＊*＊****＊＊****＊＊*＊＊＊*＊*＊＊＊**＊“〈＜tｕｏcﻩ******＊*＊***＊＊***＊＊*＊＊*＊＊***”<＜endｌ；

;＂束结：１，续继:0:束结是就还续继择选请"＜ｃhｉoｃe１;

实验虚拟机实验 篇6

虚拟仪器课程设计

报告

题 目：双通道虚拟示波器 姓 名：杨玉志 学 号：1067106202 班 级：10自动化2班 指导教师：肖俊生

内蒙古科技大学课程设计说明书

目录

一、引言…………………………………………………………………3

二、设计要求……………………………………………………………3

三、设计思路……………………………………………………………3

四、设计过程……………………………………………………………3

1、双通道虚拟示波器前面板的设计……………………………………3（1）波形图………………………………………………………………4（2）确定（开始）、停止和退出按钮及其属性设置……………………4（3）X（时间）、Y（幅值）轴调整旋钮及其属性设置………………6（4）水平指针滑动杆（通道选择）及其属性设置……………………7(5)前面板的整体设计…………………………………………………8

2、双通道虚拟示波器程序框图的设计…………………………………8（1）系统开始、停止和退出运行模块的设计…………………………8(2)信号的采集和读取模块的设计……………………………………9(3)通道选择模块的设计………………………………………………9(4)示波器显示时间和幅值调节模块设计……………………………9(5)示波器程序框图的整体设计 ……………………………………10

五、测量结果显示 ……………………………………………………10

六、心得体会 …………………………………………………………11

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基于LabVIEW2013的双通道虚拟示波器设计

一、引言

虚拟仪器(VI-Virtual Instrument)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面操纵计算机，就像在操纵自己定义，自己设计的单个仪器一样，从而完成对被测量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。在这种仪器系统中，各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成，在很多方面较传统仪器有无比巨大的优点，如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等，这些使得虚拟仪器成为未来电子测量仪器发展的主要方向之一。

二、设计要求 使用虚拟仪器软件

LabVIEW2013设计一个双通道虚拟示波器，可实现的功能如下：运行、停止；显示两路波形；X、Y轴可调整；单通道、多通道显示模式，运算模式(两通道相加、两通道相减等)；可测量频率、周期、幅值、上升时间、占空比等参数；所有功能必须通过硬件板卡PCI-6221来实现。

三、设计思路

虚拟示波器是由信号调理器，PCI总线的数据采集卡组成的外部采集系统加上软件构成的分析处理系统组成。被测信号送到信号调理电路，进行隔离、放大、滤波整流后送数据采集卡进行A/D转换，最后由控制软件对测试信号进行数据处理，完成波形显示，参数测量等功能。

四、设计过程

1、双通道虚拟示波器前面板的设计

运行软件LabVIEW2013，新建一个VI文件，先进行前面板的设计。鼠标 右击空白处，在控件里边依次选择波形图，确定按钮，停止按钮，旋钮，水平指针滑动杆控件放在前面板上。为了满足设计要求，考虑到各个控件的参数和物理特性对图形显示的影响，将其属性分别进行设置，例如对最大值和最小值的设置，对外观的设计等。如下所示：

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（1）波形图：

（2）确定（开始）、停止和退出按钮及其属性设置：

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（3）X（时间）轴调整旋钮及其属性设置：Y（幅值）轴调整旋钮及其属性设置：

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（4）水平指针滑动杆（通道选择）及其属性设置：

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（5）前面板的整体设计

在不影响双通道虚拟示波器正常工作的前提下，为了使前面板的设计美观大方，将各个控件进行合理地布局，其整体结构图如下：

2、双通道虚拟示波器程序框图的设计：

（1）系统开始、停止和退出运行模块的设计

示波器程序开始运行由条件结构来实现，在程序框图面板上右击，在结构中选择条件结构，如下图所示：

示波器程序停止运行由While循环条件来实现，如下图所示：

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示波器程序退出运行由最外层While循环条件来实现，如下图所示:

（2）信号的采集和读取模块的设计

此模块中时钟采样方式设置为连续采样，如下图所示：

（3）通道选择模块的设计

示波器各通道的选择均由条件结构来实现，如下图所示： 通道AB: 通道A：

通道B：

（4）示波器显示时间和幅值调节模块设计

如下图所示：

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（5）示波器程序框图的整体设计：

五、测量结果显示

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六、心得体会

实验虚拟机实验 篇7

虚拟机软件:可以在计算机平台和终端用户之间建立一种环境, 而终端用户则是基于这个软件所建立的环境来操作软件。在计算机科学中, 虚拟机是指可以像真实机器一样运行程序的计算机的软件实现。

VirtualBox:VirtualBox最早是德国一家软件公司InnoTek所开发的虚拟系统软件, 后可以在 Linux/Mac 和 Windows 主机中运行, 并支持多种客户操作系统。

VMware Workstation:不需要重开机就能在同一台电脑使用好几个OS。

Virtual PC:能够在一台PC上同时运行多个操作系统而且还能够使用拖放功能在几个虚拟PC之间共享文件和应用程序。

《操作系统》课程的教学活动具有丰富的实验内容, 如基本命令的使用、系统的配置、系统维护、磁盘工具及硬件参数设置等等, 而且不同的操作系统的操作方法不太一样。比如Windows、UNIX、LINUX等, 在安装、配置、操作方式等都不太一样。如果直接使用学生机来进行实验的话, 不但容易破坏现有软件环境, 使机房的其它实验受到影响, 而且实验过程会拖得很长。如果专门建立不同系统机房, 势必增加资金投入。因此, 充分利用现代信息技术, 将虚拟机技术应用到教学实验中就会大大加强现有设备的利用率, 方便学员的动力操作, 而不用担心对现在设备的损坏。

通过不断的教学实践, 我们认识到, 利用虚拟机软件, 可以很好地实现《操作系统》的虚拟实验教学。VMware、VirtualPC、VirtualBox三款软件都可以在一种操作系统平台上虚拟出其他一些操作系统的虚拟机软件, 可以自由地对自己需要学习和试验的操作环境进行配置和修改, 不用担心会导致系统崩溃, 还可以让用户在单机上构造出一个虚拟网络来加强对网络知识的学习。

二、虚拟机软件的安装与区别

VMware、VirtualPC、VirtualBox三款虚拟机软件的安装都非常简单, 具体功能区别如下:

Virtual PC是一款微软开发的免费软件, 只能安装windows和os/2操作系统。

VMware可以在一台电脑上同时运行多个Windows、DOS、LINUX、Mac OS X等操作系统。

VirtualBox是一个开源软件, 完全免费使用, 可以虚拟安装Windows、Mac OS X和Linux等多种版本的操作系统。

文件共享方面:VirtualBox无法实现主机和虚拟机之间文件的拖拽。在网络方面:VMware可以满足一般用户和高端用户需要, Virtual PC可以满足一般用户的需要。VMWare是通过模拟网卡实现网络共享的, 而Virtual PC是通过在现有网卡上绑定Virtual PC emulated switch服务实现网络共享的。VMware可以将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网。VirtualBox的网络类型设置没有VMware的种类齐全, 能满足一般用户需要, 比VirtualPC功能好一些却不及VMware强大。所以如果只是做操作系统的安装、配置等实验, 三款虚拟机软件都可以胜任, 如果用来搭建网络试验的话建议选用VMware软件。

三、虚拟机的系统配置

此处以VMware为例说明具体的配置过程, 当VMware安装成功后, 桌面有其快捷图标, 双击桌面图标, 即可启动软件, 并创建新的虚拟机。当系统启动后, 需要对虚拟机进行配置。接着选择我们需要在虚拟机上运行的操作系统。本文中以安装WindowsXP操作系统的虚拟机为例, 运行虚拟机软件 VMware新建1个虚拟机名称是WindowsXP, 注意在其中新建虚拟机选择 NetworkType 网络连接类型的时候有3个模式可供选择:Bridge 桥接模式, NAT 网络地址转换模式, Host-only主机模式。Bridge 模式是直接将虚拟网卡桥接到真实机的物理网卡上, 相当于虚拟出来的计算机通过一台交换机连接在真实的计算机上。NAT 模式相当于有一个NAT服务器在运行, 提供了从虚拟机私有IP到真实计算机合法IP之间的地址转换。Host-only模式, 虚拟机只能访问宿主机 但这种方式却又是最灵活的, 可以灵活配置, 如可以手工配置NAT等。

在虚拟机里面安装操作系统, 比用真实计算机更方便些, 它的CD-Rom既可以直接连接到真实计算机的物理光驱驱动器, 也可以直接装载光盘镜像ISO文件。安装 VMwareTools, 在虚拟机安装完操作系统以后 就可以进入操作系统里面安装 VMwareTools 装 VMwareTools 相当于在此操作系统里面装上主板芯片组等各种各样的硬件驱动, 装完VMwareTools以后可以极大的提高虚拟机的性能。

四、虚拟机软件系统的使用

单击创建好的虚拟机, 再单击工具栏中的绿色三角标志, 启动该虚拟机 (红色钮表示停止虚拟机运行, 中间按钮表示暂停虚拟机运行) 。整个过程就和真实的计算机启动过程一样, 也可以通过正常的关机方式来关闭虚拟。

事实证明:借助虚拟机完成《操作系统》课的相关实验, 具有实验效率高、设备费用低、实验内容丰富、使用方便、界面友好、集成性强、与计算机技术同步发展等明显优势。可以肯定地说, 利用虚拟仪器技术, 进行《操作系统》的教学实验, 相对于使用功能固定的台式设备有更大的优势, 它具有更高的性能价格比, 是该门课程实验教学的首选方案。同时, 它也为我们改革其它相似课程的教学实验提供了参考。

参考文献

[1].张杰.实战多操作系统与虚拟机[M].北京:中国铁道出版社, 2008

[2].王春海.虚拟机深入应用实践[M].北京:中国铁道出版社, 2008

浅谈虚拟实验替代动物实验 篇8

[关键词]虚拟实验动物实验虚拟动物实验

在医学、药学、生物学的研究中，动物实验是必不可少的环节，对实验动物的需求量也非常大。对于实验动物，在各类大学实验室、研究机构中，采购成本的持续支出以及喂养、繁殖等管理问题一直是切实存在的，各类动物保护主义以及人道主义的不断抗议与干扰，也使得动物实验一直处于受争议的状态之中。采用虚拟实验合理替代动物实验，从多方角度来看，是解决动物实验一系列问题的有效途径。

1、虚拟实验

虚拟实验是建立在计算机技术基础之上的，借助计算机多媒体、仿真和虚拟现实（又称VR）等技术营造出可替代传统实验操作环节以及环境的实验。在这个虚拟实验环境中，实验者可以如同在现实环境中一样完成各种实验项目，在某些方面，虚拟实验所取得的实验效果甚至比现实环境中所取得的效果更好，毕竟，虚拟实验可以营造更为理想的实验环境，而某些条件在现实中却不容易达到。在目前，虚拟实验应用在不同领域，可以辅助、部分替代或者全部替代真实实验，这一方面取决于实验对象的复杂程度，另一方面也取决于虚拟实验平台技术的先进性。虚拟实验的概念最早是由美国弗吉尼亚大学的威廉·沃尔夫教授在1989年提出的，之后迅速的发展起来，国内外很多高校实验室、研究所以及中小学校都投入大量的人力、物力来设计研发符合自身需要的虚拟实验系统。从技术层面来看，目前各类虚拟实验系统的开发主要是基于VRML虚拟现实技术的仿真实验、基于Flash的交互式虚拟实验、基于Active技术的仿真实验、基于Java技术的虚拟实验和基于Quick Time VR技术的虚拟实验等[1]。虚拟实验具有高仿真性、开放性、人机交互、可扩展等特点，与传统的真实实验相较，在重复使用以及安全性方面具有显著优势。近年来，虚拟实验系统在各个领域的发展十分迅速，尤其是在医学、药学、生物学等领域，就动物实验而言，虚拟实验可以很好的辅助动物实验，减少实验动物数量，仿真替代部分动物实验。

2、动物实验中存在的问题

动物实验指在实验室内，为了获得有关生物学、医学等方面的新知识或解决具体问题而使用动物进行的科学研究。实验动物是进行动物实验不可或缺的材料，在各种类型的动物实验中，通常会存在以下一些问题：首先是成本问题。以小鼠为例，目前在市场上购买一只实验用的小白鼠，价格大约在人民币10元左右，而一些体形较大或是质量要求更为严格的实验动物，成本则会更高。在实验过程中，为了获得准确的实验数据，通常会采用数据对比的方法，这就要求实验所用的动物数量增多，越是复杂的实验，越是严谨的数据要求，所需要的动物数量就越多，当然，与此相对应的试剂消耗也就越多，实验所需付出的成本也就越高。此外，动物在采购回来后，喂养管理造成的物料、人工成本的支出也不可忽视。其次是管理问题。为了保证实验结果的准确性，对于实验动物一定要确保其质量，才能满足实验的要求，这就对实验动物的喂养管理提出了较高的要求。我们国家对于实验动物的管理有着严格的条例规定，从饲养管理到检疫和传染病控制，必须符合条例规定才能用于实验。在实验期间对实验动物的管理也切实是一大问题，稍有不慎或是管理不善，极可能造成实验动态质量下降，额外成本支出是小事，影响实验结果的准确性则后果严重。第三是动物实验的伦理问题。动物实验对生物医学的发展起到了重要的促进作用，但随着动物保护主义的兴起，动物实验受到了来自生态伦理学中动物权利论的挑战与压力。第四是实验废料的危害。在实验完成后，对于实验废料（动物）的处理也是一大问题，一旦出现处理不当，极可能出现不可预测的危害。

3、虚拟动物实验的优势

3.1虚拟动物实验可以有效降低实验成本

实验动物一直是动物实验材料成本的重要组成部分，随着动物保护、动物资源等各方面的原因影响，这方面的成本一直处于上升通道。而采用虚拟实验，可以有效的降低动物实验的成本支出。前文已经分析过真实动物实验所需要的成本支出，采用虚拟动物实验系统，虽则投入不菲，但一次性成本投入，相较于动物实验长期的成本投入，实则成本低廉的多，而且虚拟实验省去了繁琐的实验准备工作，减少了动物的培养、试剂的消耗和实验器材的损坏，在实验费用上的节约显而易见。

3.2有效解决动物实验的伦理问题

“3Rs”原则是国际上公认的动物实验所必须遵守的原则。在基本满足原则的前提下，动物实验才不会越过伦理的边界。生物医学实验离不开动态实验，但残忍的实验方法也是不可取的。Reduction（减少）、Replacement（替代）、Refinement（优化）三原则正是说明了虚拟动物实验是解决动物实验伦理问题的有效途径。虚拟动物实验虽不能替代动态实验，但作为真实动物实验的有效补充，可以起到有效减少实验动物数量、替代部分动物实验的作用。

3.3营造理想实验环境

虚拟动物实验系统可以营造一个理想的实验环境。众所周知，实验环境对于实验的准确性具有重要的影响，而在真实的环境中，想要创造出理想的实验环境需要付出极高的成本，而且维护也具有较大的困难。而这些，在虚拟动物实验系统中却可以轻松的达到。

4、虚拟动物实验系统应用的合理性

虚拟动物实验系统，可以利用器材库器材进行实验台的搭建或者模拟手术的仿真实战等；可以通过服务端管理程度自定义曲线样式、动态添加实验、自定义药物及药效。仿真实验可以查看实验的对象、实验试剂、实验器材、仿真实战及仿真实验；可以模拟各种药物对动物呼吸、血压、泌尿、张力等的影响。在当前虚拟动物实验系统的应用实践中，并不是所有的动物实验都可以用虚拟实验来代替，虚拟实验在科学研究领域还只能作为动物实验的一个有益补充，降低被动实验数量，提高某些实验环节或是项目的效率与安全性。说到底，虚拟实验只是手段还非目的，我们用动物实验来代替人体实验，通过动物实验来推导人体反应尚存不可测的变数，用虚拟实验来代替动物实验，也只能是在局部或是某些特定方面的应用，不可能完全取代动物实验，最起码以现在的技术水平尚达不到这样的程度。一般而言，实验的类型可以分为验证型、设计型、操作型以及探究型等，不同类型的实验，在实验原理、实验步骤以及实验操作及具体要求上都存在着较大的差异，虚拟实验可以满足验证型实验的要求，但对于探究型实验实则是无能为力，即便再高的技术水平，也无法用虚拟实验来探索未知。

5、结束语

对于各研究领域的动物实验来说，虚拟实验系统的建立可以有效的解决动物实验材料成本高、实验周期长、实验废料危害大等一系列问题，但从根本上来说，动物实验的作用还无法被完全取代，虚拟实验替代动物实验还存在一个合理性的问题，对于操作性较强、虚拟实验无法完全替代的动物实验，不应强求，虚拟实验作为真实实验的预备实验和辅助手段，同样可以发挥作用，是动物实验的有益补充，未来的发展也是不可估量的。

参考文献

[1]李凌云，王海军.网络虚拟实验系统构建方式的比较研究[J].中国电化教，2008，01：102-105.

[2]王济军，魏雪峰.虚拟实验的“热”现状与“冷”思考[J].中国电化教育，2011，04：126-129.