Проектування й побудова навчального класу
на основі віртуальних машин
Введення
Нові інформаційні технології є інструмент, що дозволяє якісно змінити методи і організаційні форми діяльності викладача. Завдяки сучасним технологіям стало можливим використовувати операційні системи, створені для великих серверних машин, інших платформ в навчальних класах оснащених звичайними персональними комп'ютерами. Зараз, завдяки технології віртуалізації, при вивченні комп'ютерних дисциплін, таких як, низькорівневе програмування, вивчення екзотичних операційних систем, студенти мають можливість застосувати отримані знання на практиці і попрацювати з досліджуваної операційною системою не виходячи за межі навчального класу. Немає потреби закуповувати дороге обладнання для лабораторій. Віртуальна машина, емулююча будь-яку апаратну платформу і будь-яку операційну систему може бути встановлена ??на персональний комп'ютер.
Розробники віртуальних машин, кажучи про сфери застосування своїх продуктів і називаючи такі з них як тестування додатків і розробка системного програмного забезпечення, обходять питання про застосування віртуальних машин і емуляторів у сфері комп'ютерного навчання.
У зв'язку з цим актуальним є проведення аналізу різних версій програмних емуляторів (віртуальних машин) для ПК і вибір найбільш відповідного варіанту для побудови навчального класу на основі віртуальних машин.
Метою цієї роботи є проектування та створення навчального класу на основі віртуальних машин для вивчення наступних дисциплін:
установка і конфігурація MS Windows XP Professional;
програмування мовою Асемблера;
введення в операційні системи сімейства UNIX.
Запропоновано підхід до викладання ряду комп'ютерних дисциплін, деякі з яких вказані вище, який полягає у використанні віртуальних машин для виконання студентами практичних завдань з цих дисциплін. Наукова новизна даної роботи полягає у використанні системи віртуальних машин в освітньому процесі. Одним з методів дослідження, застосовуваних тут, є аналіз сфер застосування технологій віртуалізації.
Відповідно з поставленим завданням розроблений і впроваджений навчальний клас на основі віртуальних машин.
Дана робота складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку літератури та додатків, що містять результати роботи і акт про впровадження.
У першому розділі розглядаються загальні положення теорії емуляторів і виробляється огляд найбільш популярних продуктів, також наводяться їх технічні характеристики.
Друга глава присвячена питанню організації навчального класу на основі обраної версії продукту. Розглядаються також технічні характеристики платформ для реалізації завдання і нормального функціонування віртуальних машин. Описується процес реалізації поставленого завдання.
У третьому розділі розглядаються питання організації праці та безпеки життєдіяльності.
У висновку наводяться основні результати проведеної роботи.
1. Загальна концепція
емулятор віртуальний клас
1.1 Концепція і теорія віртуальних машин (емуляторів)
Віртуальної машиною (англ. virtual machine) називають програмну або апаратну середу, виконуючу деякий код (наприклад, байт-код, шитий код, p-code або машинний код реального процесора), або специфікацію такої системи. Віртуальна машина емулює роботу реального комп'ютера.
емуль? ція (англ. software emulation) дозволяє виконувати комп'ютерну програму на платформі (комп'ютерній архітектурі та/або операційній системі), відмінної від тієї, для якої вона була написана в оригіналі. Емуляцією також називають сам процес цього виконання. На відміну від симуляції, яка лише відтворює поведінку програми, при емуляції ставиться мета точного моделювання стану емуліруемой системи, тобто збереження оригінального машинного коду.
Одне з популярних застосувань емуляції - виконання на персональному комп'ютері ігор, написаних для ігрових автоматів або ігрових консолей.
Теоретично, згідно з тезою Черча-Тьюринга, будь-яка операційна середу може бути емулювати в будь-який інший середовищі. На практиці, однак, зустрічається ряд труднощів, зокрема, точна поведінка емуліруемой системи часто вже не документовано, і повинно бути виведено за допомогою зворотного розробки.
На віртуальну ма...
