計算機畢業(yè)論文范文：計算機組裝與維護
《計算機組裝與維護》課程是計算機專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程，突出學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的培養。該課程設置了計算機軟硬件方面的多個(gè)實(shí)驗，力圖通過(guò)實(shí)驗提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。其中部分實(shí)驗具有一定的危害性，如：硬盤(pán)的分區與格式化、操作系統的安裝、丟失數據的恢復等。這些實(shí)驗會(huì )破壞原計算機上存儲的程序和數據，影響其它實(shí)驗的正常開(kāi)出。為此，一些學(xué)校放棄了此類(lèi)實(shí)驗，教學(xué)效果大打折扣。針對這種情況，我在實(shí)驗中引入了虛擬機技術(shù)，嘗試解決這個(gè)問(wèn)題。觀(guān)察三年來(lái)的使用情況，效果良好。
1 虛擬機技術(shù)簡(jiǎn)介
所謂虛擬機，是相對于物理計算機而言，它是通過(guò)虛擬機軟件虛擬實(shí)現的，可支持多個(gè)操作系統在單個(gè)物理機上并行運行，每個(gè)虛擬機都可以被獨立的封裝到一個(gè)文件中，便于使用和移植。在虛擬機中，我們可以虛擬CPU、內存、硬盤(pán)、光驅和網(wǎng)卡等一整套硬件設備，并可以隨心所欲的設置和使用它們，對物理機沒(méi)有絲毫的影響。這些特點(diǎn)，為我們以虛擬機為載體，進(jìn)行操作實(shí)驗帶來(lái)了便利。
早在上個(gè)世紀七十年代，IBM研究中心就在試驗室里實(shí)現了其主機的鏡像，可算是虛擬機的始祖�，F在，使用最普遍的虛擬機軟件，要數Vmware公司的VMware 和Microsoft公司的Virtual PC了。兩款軟件都基于X86平臺，能在Windows系統上虛擬多臺計算機，用于安裝多種版本的操作系統。但 Vmware還支持Linux等多款操作系統，并且功能強大，操作界面直觀(guān)，易學(xué)好用。而Virtual PC主要為windows操作系統服務(wù)，特別是最新版本的Virtual PC只支持Windows 7操作系統，鑒于此，我們選用了Vmware軟件。
2 虛擬機的實(shí)驗應用
2.1實(shí)驗平臺的構建
考慮到大部分的學(xué)生初次接觸虛擬機軟件，且學(xué)生的英語(yǔ)水平參差不齊，我們確定選用中文版VMware Workstation 6作為虛擬機創(chuàng )建軟件。
首先運行VMware Workstation 6創(chuàng )建虛擬機，單擊“文件→新建→虛擬機”命令(如圖1所示)，進(jìn)入創(chuàng )建虛擬機向導，或者直接按“Crtl+N”快捷鍵同樣進(jìn)入創(chuàng )建虛擬機向導。在彈出的歡迎頁(yè)中單擊“下一步”按鈕，按照依次彈出的對話(huà)框提示，選擇設置計算機的配置、客戶(hù)機操作系統類(lèi)型、虛擬機的名稱(chēng)和保存位置、網(wǎng)絡(luò )類(lèi)型和磁盤(pán)容量。特別注意在“選擇一個(gè)客戶(hù)機操作系統”對話(huà)框中，要正確選擇虛擬機運行的操作系統和版本，否則無(wú)法完成后續實(shí)驗。這里選擇“Windows XP Professional”操作系統，單擊“下一步”按鈕，繼續執行。最后成功創(chuàng )建安裝Windows XP Professional操作系統的虛擬計算機(如圖2所示)。至此，實(shí)驗平臺構建完成。
圖1 選擇新建虛擬機的菜單命令 圖2 新建虛擬機的配置視圖
2.2硬盤(pán)的分區和格式化操作
在真實(shí)的物理機上進(jìn)行分區和格式化操作，將刪除已安裝的操作系統和應用程序，這樣不僅影響了其它課程的實(shí)驗教學(xué)，同時(shí)大大增加了機房管理員的維護強度。如果在虛擬機上完成的話(huà)，一切問(wèn)題迎刃而解。
實(shí)驗前要準備好包含分區和格式化軟件的DOS啟動(dòng)光盤(pán)，我們選用的分區和格式化軟件是使用廣泛的中文DOS版的PartitionMagic分區魔術(shù)師，練習這個(gè)軟件的使用也是實(shí)驗的目的之一。然后進(jìn)入虛擬機的BIOS，設置光驅為第一啟動(dòng)設備并保存重啟。虛擬機運行后，進(jìn)入DOS工作環(huán)境，鍵入分區和格式化軟件的運行命令，出現軟件主界面，按照主界面上的提示操作，完成虛擬硬盤(pán)的分區和格式化操作，最終將虛擬硬盤(pán)分為兩個(gè)分區：系統分區和數據分區。
2.3操作系統安裝
相對真實(shí)的計算機而言，在虛擬機中安裝操作系統更便捷。虛擬機不僅可以使用物理機的光驅?zhuān)�可以直接使用系統安裝光盤(pán)的鏡像文件，本實(shí)驗選用Windows XP Professional中文版的鏡像文件。
首先打開(kāi)前面創(chuàng )建的虛擬機選項卡，在設備列表雙擊CD-ROM項，在打開(kāi)的屬性對話(huà)框里選中“使用ISO 鏡像”選項，然后指定Windows XP Professional安裝光盤(pán)鏡像文件(ISO格式)。如果使用安裝光盤(pán)，則選擇“使用物理驅動(dòng)器”選項。
光驅設置完成后，單擊工具欄上的開(kāi)機按鈕，打開(kāi)虛擬機的電源，虛擬機啟動(dòng)運行。以后在虛擬機中安裝操作系統，就和在物理機中完全一樣。
2.4數據恢復
新買(mǎi)回的硬盤(pán)必須進(jìn)行磁盤(pán)的分區和格式化才能使用，這個(gè)過(guò)程中要創(chuàng )建磁盤(pán)的主引導記錄(MBR)、分區表(DPT)以及分區的DOS引導扇區(DBR)、文件分配表(FAT)、目錄區(DIR)和數據區(Data)六部分內容，數據恢復實(shí)驗要涉及到對這些內容的操作。
主要實(shí)驗有主引導記錄(MBR)損壞的修復、分區表(DPT)的恢復、誤格式化和誤刪除數據恢復四個(gè)實(shí)驗。在物理機上進(jìn)行這些實(shí)驗時(shí)，很可能導致系統癱瘓、數據丟失，因此也適合在虛擬機上進(jìn)行。
2.4.1主引導記錄(MBR)損壞的修復
主引導記錄(MBR，Master Boot Record)是位于磁盤(pán)最前邊的一段引導代碼，負責操作系統對磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)分區合法性的判別、分區引導信息的定位。通常，我們將包含MBR引導代碼的扇區稱(chēng)為主引導扇區。主引導記錄一旦遭到破壞，系統將不能正常啟動(dòng)。
實(shí)驗前，準備好包含Diskgenius軟件的DOS啟動(dòng)光盤(pán)，我們選用該軟件完成主引導記錄的修復工作。做實(shí)驗時(shí)，首先用WinHex 工具軟件改寫(xiě)硬盤(pán)的主引導記錄，模擬病毒破壞。然后重啟系統，這時(shí)屏幕上只有一個(gè)光標在閃爍，Windows XP無(wú)法啟動(dòng)。接下來(lái)進(jìn)行修復操作，使用DOS 啟動(dòng)盤(pán)啟動(dòng)計算機，運行Diskgenius軟件，在“工具”菜單中選擇執行“重寫(xiě)主引導記錄”命令，執行完畢后，主引導記錄修復完成。然后保存退出，再次使用硬盤(pán)啟動(dòng)系統，Windows XP系統啟動(dòng)成功。
2.4.2分區表(DPT)的恢復
硬盤(pán)主引導扇區中還包含分區表(DPT)，分區表中記錄了硬盤(pán)的分區信息，許多病毒通過(guò)破壞主引導扇區中的分區表，使系統找不到硬盤(pán)分區，從而達到對資料的破壞目的。所以，我們可以使用軟件恢復分區表來(lái)完成數據的恢復。
前邊的準備工作和上一實(shí)驗相同，首先使用WinHex 工具軟件改寫(xiě)分區表，然后保存退出并重啟計算機，此時(shí)硬盤(pán)分區已經(jīng)不能訪(fǎng)問(wèn)。使用DOS啟動(dòng)盤(pán)啟動(dòng)計算機，運行Diskgenius軟件，執行“工具”菜單中的“重建分區表”命令。為了準確的找到要恢復的分區，建議在后續的對話(huà)框中點(diǎn)擊“交互方式”按鈕，一邊搜索一邊關(guān)注搜到的分區信息，判斷正確后再保存。通過(guò)這樣的操作一般都能輕松的恢復出硬盤(pán)的分區表信息。完成后再次利用硬盤(pán)啟動(dòng)，則操作系統引導正常，硬盤(pán)數據完美恢復。
2.4.3誤格式化數據的恢復
格式化操作從現象上來(lái)看，是刪除分區中的所有數據(操作過(guò)程會(huì )出現相應的提示)，使用Windows系統本身功能無(wú)法恢復。但實(shí)際上，分區的格式化操作主要是清空文件分配表，清除表中數據存儲的位置信息，而存儲在數據區中的文件數據沒(méi)有任何變化。因此，在分區沒(méi)有重新存儲數據的情況下，使用專(zhuān)門(mén)的工具軟件完全可以恢復。目前常用的工具軟件有Easyrecovery和Finaldata，我們使用的是中文版Easyrecovery。
Easyrecovery是在Windows系統下運行的軟件，界面設計非常簡(jiǎn)潔明確。我們首先在數據分區上存儲文件，然后進(jìn)行格式化操作，用來(lái)創(chuàng )建實(shí)驗對象。接下來(lái)運行Easyrecovery(注意恢復軟件要安裝在系統分區上)，在主界面的“數據恢復”項目中找到“格式化恢復”按鈕單擊，按照操作向導提示選擇執行，最后將要恢復的數據保存在系統分區上，誤格式化的數據恢復如初。
2.4.4誤刪除數據的恢復
文件刪除的原理與格式化類(lèi)似， 就是讓系統修改了文件分配表中的代碼，清除文件存儲的位置信息，而文件本身的內容仍保存在數據區。只要沒(méi)有寫(xiě)入新數據覆蓋，使用專(zhuān)門(mén)的軟件就能恢復。和前一實(shí)驗相同，我們同樣選擇了EasyRecovery軟件。
首先創(chuàng )建實(shí)驗對象，刪除要恢復的文件，然后運行EasyRecovery。在程序主界面的“數據恢復”項目中找到“刪除恢復”按鈕，單擊進(jìn)入恢復刪除文件向導，按照操作向導提示確定執行。為了恢復子文件夾中的數據，一定要選定“完整掃描”選項。最后將要恢復的數據保存在其它分區上，誤刪除的數據完美恢復。
3.結論
虛擬機技術(shù)的引入，為學(xué)生提供了和載機無(wú)關(guān)的實(shí)驗環(huán)境，使學(xué)生能夠按照實(shí)驗的要求，大膽操作，積極實(shí)踐，便于學(xué)生全面掌握所學(xué)知識。同時(shí)，又可以充分挖掘現有設備的潛力，實(shí)現計算機的“一機多用”，確保各課程的實(shí)驗互不影響，提高實(shí)驗的開(kāi)出率。用虛擬機構建的實(shí)驗平臺，還可以廣泛應用于其它課程，如網(wǎng)絡(luò )類(lèi)課程、軟件開(kāi)發(fā)類(lèi)課程。在資金、設備有限的情況下，滿(mǎn)足多門(mén)計算機課程的實(shí)驗要求。
參考文獻：
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