基于虛擬機的操作系統(tǒng)開發(fā)new

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1、萬方數(shù)據(jù)2008年第4期中圖分類號：TP393．02文獻標識碼：A文章編號：1009—2552(200s)04—0013—03基于虛擬機的操作系統(tǒng)開發(fā)陳建輝，荊立夏，李印清(鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院計算機科學(xué)與應(yīng)用系。鄭州450015)摘要：首先對Minix系統(tǒng)進行了簡要介紹，然后闡述了虛擬機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、虛擬技術(shù)的分類及Bochs虛擬機軟件，接下來描述了基于Boobs的操作系統(tǒng)開發(fā)平臺的具體安裝及配置過程，最后給出了一個具體的操作系統(tǒng)開發(fā)實例。關(guān)鍵詞：虛擬機；操作系統(tǒng)；Bochs；MinixDevelopmentofoperationsystembasedonvirtUalmachineC皿NJ

2、ian—hui，JINGLi．xia，LIYin．qing(Deparlment0fc_加mputa"Science＆Application，忍蛐咖Institute0fAeronauticalmdIl郵Managmlm，丑嘲l(fā)咖450015，China)Abstract：First，thispaperintroducestheMinixoperationsystem。thendescribesthevirtualmachine’sstucture，thekindofvirtualtechnologyandBochsvirtualmachinesoftware．Inthenext，thein

3、stallingandconfiguringprocessofBochssystemisgiven，finallyafulloperationdevelopmentcaseisprope鰍t．Keywords：virtualmachine；operationsystem；Boobs；Minix0引言操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的靈魂與核心。是計算機系統(tǒng)中最核心和最底層的軟件。在計算機發(fā)展過程中，出現(xiàn)了許多不同種類、不同用途的操作系統(tǒng)，Minix系統(tǒng)以其簡明的結(jié)構(gòu)、良好的效率成為眾多優(yōu)秀操作系統(tǒng)之一。在操作系統(tǒng)的研發(fā)過程中，為了測試相關(guān)代碼及系統(tǒng)模塊的正確性，需要經(jīng)常啟動目標計算機；同時由于新的操作系

4、統(tǒng)代碼在目標機器上運行時缺少調(diào)試環(huán)境的支持，極大地增加了操作系統(tǒng)開發(fā)的難度。虛擬機軟件是一種在現(xiàn)有操作系統(tǒng)平臺上利用軟件虛擬出物理計算機的軟件系統(tǒng)，在虛擬機模擬的計算機上進行操作系統(tǒng)開發(fā)或其它軟件測試，可以提高相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)效率。1Min奴系統(tǒng)Minix是荷蘭阿姆斯特丹的v刪e大學(xué)計算機科學(xué)系的AndrewS．Tan舳b蛐教授所開發(fā)的一個類Unix操作系統(tǒng)。最早應(yīng)用于1980年到1990年的IBMPC和IBMPC／AT兼容電腦。后來還被移植到Macintosh，Amiga，Atari，SPARC等硬件平臺b全套Mink除了啟動的部分以匯編語言編寫以外，其他大部分都是純粹用C語言編寫。系統(tǒng)代碼

5、包括內(nèi)核(中斷和驅(qū)動程序)、內(nèi)存管理器、文件系統(tǒng)以及ink進程(第一個用戶進程)，其關(guān)系如圖l所示。內(nèi)核模塊、內(nèi)存管理模塊與文件系統(tǒng)模塊之間通過傳遞消息完成操作系統(tǒng)的功能。．圖1．Minix系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2虛擬機軟件虛擬機(virtualmachine，VM)是支持多操作系統(tǒng)并行運行在單個物理服務(wù)器上的一種系統(tǒng)，能夠提供更加有效的底層硬件使用。在虛擬機中。中央處收稿日期：2008—03—12基金項目：河南省教育廳自然科學(xué)研究項目(20088510022)；鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院教育科學(xué)研究基金項目作者簡介：陳建輝(19r78一)，男，碩士，講師。主要研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)。一13一萬方數(shù)據(jù)

6、理器芯片從系統(tǒng)其它部分劃分出一段存儲區(qū)域，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運行在“保護模式”環(huán)境下。如果在某虛擬機中出現(xiàn)程序凍結(jié)現(xiàn)象，這并不會影響運行在虛擬機外的程序操作和操作系統(tǒng)的正常工作‘”。2，1虛擬機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在真實計算機系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)組成中的設(shè)備驅(qū)動控鍘硬件資源，負責將系統(tǒng)指令轉(zhuǎn)仡成特定設(shè)備控制語言。在假設(shè)設(shè)備所有權(quán)獨立的情況下形成驅(qū)動，這就使得單個計算機上不能并發(fā)運行多個操作系統(tǒng)。虛擬瓿猁包含了殼服該局疆髏的技術(shù)。旋擬化過程引入了低層設(shè)備資源重定向交互作用，而不會影響高層應(yīng)用層。通過虛擬機，客戶可以在單個計算枧上并發(fā)運行多個操囂系統(tǒng)，虛擬計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2中VMM是依賴于機器硬件系

7、統(tǒng)的一個軟徉層，通過軟件技術(shù)單獨為每個虛擬稅提供虛擬麓CPU，I／O，存儲器和內(nèi)存等子系統(tǒng)，而這些子系統(tǒng)是主機的全部或部分虛擬拷貝，這樣，虛擬機就是一螽據(jù)有與主祝福同構(gòu)絮穗功銹，題在邏輯上獨立的虛擬的計算機系統(tǒng)。在VMM的管理下，多個虛擬機可以同時運行在同一臺主機中，分時共享主機的硬件資源，露盛搦棍之闋及虛擬枧與主撬之闋是完全獨立的，不會相互影響乜j。圈2虛擬機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2．2虛擬機技術(shù)分類虛擬撬技術(shù)霹分雋準虛