毕业设计论文-嵌入式arm的的设计

毕业设计论文-嵌入式arm的的设计内容摘要：

虚拟机发展及应用 虚拟机概述 虚拟机（ Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。 通过虚拟机软件，你可以在一台 物理 计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机 完全就像真正的计算机那样进行工作，例如你可以安装 操作系统 、安装 应用程序 、访问 网络 资源等等。 对于你而言，它只是运行在你物理 计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就是一台真正的计算机。 因此，当我在虚拟机中进行 软件评测 时，可能系统一样会崩溃，但是，崩溃的只是虚拟机上的操作系统，而不是物理计算机上的操作系统，并且，使用虚拟机的 “Undo” （恢复）功能，我可以马上恢复虚拟机到安装软件之前的状态。 虚拟系统其实以 Prayaya迅影 V3虚拟系统为代 表的，通过生成现有操作系统的全新虚拟镜像，它具有真实 windows系统完全一样的功能，进入虚拟系统后，所有操作都是在这个全新的独立的虚拟系统里面进行，可以独立安装运行软件 ,保存数据 ,拥有自己的独立桌面，不会对真正的系统产生任何影响 ，而且具有能够在现有系统与虚拟镜像之间灵活切换的一类操作系统。 虚拟系统和传统的虚拟机（ Vmware,VirtualBox,Virtual pc）不同 ,虚拟系统不会降低电脑的性能，启动虚拟系统不需要像启动 windows系统那样 耗费时间，运行程序更加方便快捷。 主流虚拟机 目前流行的虚拟机软件有 VMware(VMWare ACE）和 Virtual PC，它们都能在 Windows 系统 上虚拟出多个计算机 ， 微软虚拟机 ，IBM 虚拟机 ， HP 虚拟机 ， SWsoft 虚拟机 ， SUN 虚拟机 ， Intel 虚拟机 ， AMD 虚拟机 ， Java 虚拟机 本次设计所用虚拟机介绍 VMware 虚拟机 软件，是全球桌面到数据中心虚拟化解决方案的领导厂商。 全球不同规模的客户依靠 VMware 来降低成本和运营费用、确保业务持续性、加强安全性并走向绿色。 2020 年，VMware 年收入达到 $ 美元，拥有逾 150,000 的用户和接近 22,000 多家合作伙伴，是增长最快的上市软件公司之一。 VMware 总部设在加利福尼亚州的 帕罗 奥多市（ Palo Alto） VMWare (Virtual Machine ware)是一个 “ 虚拟 PC” 软件公司 .它的产品 可以使 你在一 台机器上 同时运 行二个 或更多Windows、 DOS、 LINUX 系统。 与 “ 多启动 ” 系统相比， VMWare 采用了完全不同的概念。 多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。 VMWare 是真正 “ 同时 ”运 行，多个 操作系统 在主系统的平台上，就象标准 Windows 应用程序 那样切换。 而且每个操作系统你都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据，你甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网，极其方便。 安装在 VMware 操作系统 性能上比直接安装在 硬盘上的系统低不少，因此，比较适合学习和测试。 VMware 特点 除了为到网络适配器、 CDROM 读盘机、硬盘驱动器、以及USB 设备的访问提供了桥梁外， VMware 工作站还提供了模拟某些硬件的能力。 例如，能将一个 ISO 文件作为一张 CDROM 安装在系统上、也能将 .vmdk 文件作为硬盘驱动器安装、以及可将网络适配器驱动程序配置为通过宿主计算机使用 网络地址转换 （ NAT）来访问网络，而非使用与宿主机 桥接 的方式（该方式为：宿主网络上的每个客户操作系统必须分配一个 IP 地址）。 VMware 工作站还允许无须将 LiveCD 烧录到真正的 光盘 上、也无须重启计算机，而对这些 LiveCD 进行测试。 还可以捕获在 VMware 工作站下运行的某个操作系统的 快照。 每个快照可以用来在任何时候将虚拟机回滚到保存的状态。 这种多快照功能使 VMware 工作站成为销售人员演示复杂的软件产品、开发人员建立虚拟开发和测试环境的非常流行的工具。 VMware 工作站包含有将多个虚拟机指定为编队的能力，编队可 以作为一个物体来开机、关机、挂起和恢复 — 这使 VMware 工作站在用于测试客户端 服务器环境时特别有用。 VMware 公司 新的企业级服务器和工具产品，正在使 “ 将旧的生产服务器移植到虚拟机 ” 的做法开始流行，这种做法能几乎不费力地将多个旧式服务器集装到一个单个的新宿主计算机中。 VMware 主要功能 VMware 是提供一套虚拟机解决方案的软件公司，主要产品分为如下三 个。 VMwareESXServer 这个版本并不需要操作系统的支持。 它本身就是一个操作系统，用来管理硬件资源。 所有的系统都安装在它的上面。 带有远程 web 管理和 客户端 管理功能。 VMwareGSXServer 这个版本就要安装在一个操作系统下了，这个操作系统叫做 HOST HOST OS 可以是 Windows 2020 Server 以上的 Windows 系统或者 是 Linux(官方支持列表中只有 RH,SUSE,Mandrake 很少的几种 )，和 VMwareESXServer 一样带有远程 web 管理和客户端管理功能。 VMwareWorkStation 这个版本和 VMwareGSXServer 版本的机构是一样的。 也是要安装在一个操作系统下，对操作系统的要求也是 Windows 2020 以上或者 Linux。 和 VmwareGSXServer的区别就是没有 web 远程管理和客户端管理。 VMware 的应用及范围 戴闻 (Devon) IT 公司与 vmware 公司合作开发的瘦客户机终端操作系统（ DeTOS） 是一种基于 Linux 操作系统 的，可捆绑多客户并连接到众多的各类服务器，利用不同类型协议的网络终端管理软件 VMware 产品主要的功能有 ： 不需要分区或重开机就能在同一台 PC 上使用两种以上的操作系统。 完全隔离并且保护不同 OS 的操作环境以及所有安装在 OS 上面的应用软件和资料。 不同的OS 之间还能互动操作，包括网络、周边 、文件分享以及复制粘贴功能。 有复原（ Undo）功能。 能够设定并且随时修改操作系统的操作环境，如：内存、磁碟空间、周边设备等等。 热迁移，高可用性。 VMware 的发展前景 VMware 最著名的产品为 ESX，安装在裸服务器上的强大server，最近系列产品升级，更名为 vSphere 系列，最新产品为vShpere。 是 VMware 的企业级产品，该产品一直遥遥领先与微软 HyperV 跟思杰 Xen。 是构建大企业数据中心的不二之选，目前 中国 很大一部分商业银行，保险公司，电信公司以及政府部门都在使用。 其架构也是云计算的底层。 其次， VMware 第二大产品为： VMware Workstation 虚拟机是一个在 Windows 或 Linux 计算机上运行的应用程序，它可以模拟一个基于 x86 的标准 PC 环境。 这个环境和真实的计算机一样，都有芯片组、 CPU、内存、显卡、声卡、网卡、软驱、硬盘、光驱、串口、并口、 USB 控制器、 SCSI 控制器 等设备，提供这个应用程 序的窗口就是虚拟机的显示器。 在使用上，这台虚拟机和真正的物理主机没有太大的区别，都需要分区、格式化、安装操作系统、安装应用程序和软件，总之，一切操作都跟一台真正的计算机一样。 嵌入式 linux 开发基础知识 随着后 PC 时代的到来，嵌入式系统技术已经成为了一个万众瞩目的焦点。 目前已广泛应用于信息家电、数据网络、工业控制、医疗卫生、航空航天等众多领域。 巨大的市场潜力，无穷的商机，吸引了各路英豪纷踵沓来。 硬件方面，各大电子厂商相继推出了自己的专用嵌入式芯片，漫天而至的是 mp3， PDA，无线上网装置， 让人们充分感受到了这股强劲之势；软件方面，在Vxworks、 pSOS、 Neculeus 和 Windows CE 等嵌入式操作系统引领下，也出现了空前繁荣的局面，但这些专用操作系统都是商业化产品，其高昂的价格使许多面向低端产品的小公司望而却步，并且其源代码的封闭性也大大限制了开发者的积极性。 近两年在我国登陆并蓬勃发展的 Linux，也已广泛应用于各类计算应用，不仅包括 IBM 的微型 Linux 腕表、手持设备 (PDA 和蜂窝电话 )、因特网装置、客户机、防火墙、工业机器人和电话基础设施设备，甚至还包括了基于集群的超 级计算机。 Linux 在高端服务器的优越表现及其天生具有的突出特点，就注定它必将在低端嵌 入式系统中再次给人们以惊喜，而基于嵌入式 Linux 操作系统的应用，必定给我们未来的工作和生活带来翻天覆地的变化。 嵌入式 linux 简介 Linux 正在嵌入式开发领域稳步发展。 Linux 使用 GPL，所有对特定开发板、 PDA、掌上机、可携带设备等使用嵌入式 Linux 感兴趣的人都可以从因特网上免费下载其内核和应用程序，并开 始移植和开发。 许多 Linux 改良品种迎合了嵌入式市场，它们包括 RTLinux（实时 Linux）、 uclinux（用于非 MMU 设备的 Linux）、 Montavista Linux（用于 ARM、 MIPS、 PPC 的 Linux 分发版）、 ARMLinux（ ARM 上的 Linux）和其它 Linux 系统。 嵌入式 Linux 的发展比较迅速。 NEC、索尼已经在销售个人视频录像机等基于 Linux 的消费类电子产品，摩托罗拉则计划在其未来的大多数手机上使用 Linux， IBM 也制定了在手持机上运行 Linux 的计划。 数年来，“ Linux 标准库”组织一直在从事对在服务器上运行的 Linux 进行标准化的工作，现在，嵌入式计算领域也开始了这一工作。 嵌入式 Linux 标准吸引了“ Linux 标准库”以及Unix 组织中有益的元素。 嵌入式 linux在应用中的优缺点 虽然大多数 Linux 系统运行在 PC 平台上，但 Linux 也是嵌入式系统的可靠主力。 Linux 的安装和管理比 UNIX 更加简单灵活，这对于那些 UNIX 专家们来说又是一个优点，因为 Linux 中有许多命令和编程接口同传统的 UNIX 一样。 但是对于习惯于 WINDOWS 操作系统的人来说 ,需要记忆大量 的命令行参数却是一个缺点。 随着 LINUX 社团的不断努力， linux 的人机界面开发环境正在不断完善。 典型的 Linux 系统经过打包，在拥有硬盘和大容量内存的 PC 机上运行，嵌入式系统不需要这么高的配置。 一个功能完备的 Linux 内核要求大约 1 MB 内存。 而 Linux 微内核只占用 其中很小一部分内存，包括虚拟内存和所有核心的操作系统功能在内，只需占用系统约 100 K 内存。 只要有 500 K 的内存，一个有网络栈和基本实用程序的完全的 Linux系统就可以在一台 8 位总线（ SX）的 Intel 386 微处理器上运行的很好了。 由于内存要求常常是需要的应用所决定的，比如 Web 服务器或者 SNMP 代理， Linux 系统甚至可以仅使用 256 KB ROM 和 512 KB RAM 进行工作。 因此它是一个瞄准嵌入式市场的轻量级操作系统。 与传统的实时操作系统相比（ RTOS），采用象嵌入式 Linux 这样的开放源码的操作系统的另外一个好处是 Linux 开发团体看来会比 RTOS 的供应商更快地支持新的 IP 协议和其它协议。 例如，用于 Linux 的设备驱动程序要比用于商业操作系统的设备驱动程 序多，如网络接口卡（ NIC）驱动程序以及并口和串口驱动程序。 核心 Linux 操作系统本身的微内核体系结构相当简单。 网络和文件系统以模块形式置于微内核的上层。 驱动程序和其它部件可在运行时作为可加载模块编译到或者是添加到内核。 这为构造定制的可嵌入系统提供了高度模块化的构件方法。 而在典型情况下该系统需结合定制的驱动程序和应用程序以提供附加功能。 嵌入式系统也常常要求通用的功能，为了避免重复劳动，这些功能的实现运用了许多现成的程序和驱动程序，它们可以用于公共外设和应用。 Linux 可以在外设范围广泛的多数微处理器上 运行，并早已经有了现成的应用库。 Linux 用于嵌入式的因特网设备也是很合适的，原因是它支持多处理器系统，该特性使 Linux 具有了伸缩性。 因而设计人员可以选择在双处理器系统上运行实时应用，提高整体的处理能力。 例如，您可以在一个处理器运行 GUI，同时在另一个处理器上运行 Linux 系统。 在嵌入式系统上运行 Linux 的一个缺点是 Linux 体系提供实时性能需要添加实时软件模块。 而这些模块运行的内核空间正是操作系统实现调度策略、硬件中断异常和执行程序的部分。 由于这些实时软件模块是在内核空间运行的， 因此代码错误可能会破坏操作系统从而影响整个系统的可靠性，这对于实时应用将是一。