基于虛擬機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)水文工作程序的無損化移植

【摘要】水文行業(yè)常用的整匯編軟件是基于32位操作系統(tǒng)下研發(fā)的資料整編專業(yè)軟件，它是目前整個(gè)水文行業(yè)主流的整編軟件，但將它安裝在win7 64位操作系統(tǒng)中，就會(huì)明顯的 “水土不服”，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)莫名的運(yùn)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致無法得出正確的整編成果。本文旨在拋磚引玉，通過運(yùn)用虛擬機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)水文常用軟件在新操作系統(tǒng)下的無損移植。

【關(guān)鍵詞】虛擬化技術(shù)；水文；程序；無損化移植

1、虛擬化技術(shù)的定義

相對于計(jì)算機(jī)技術(shù)而言，虛擬化技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間較晚一些，虛擬化技術(shù)這一說法起源于上世紀(jì)60年代，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在的虛擬技術(shù)已經(jīng)形成了多種類別，主要有資源虛擬化、應(yīng)用程序的虛擬化、平臺的虛擬化以及表示層的虛擬化。一般來說一個(gè)計(jì)算機(jī)的虛擬化會(huì)融合很多技術(shù)，以上的分類并不是絕對的。虛擬化指硬件和應(yīng)用分離，設(shè)備和存儲分離，環(huán)境和資源分離，計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)分離，屬于對應(yīng)用架構(gòu)進(jìn)行重建。例如windows 2008中，hyper-V能統(tǒng)一多個(gè)物理系統(tǒng)，并提供一個(gè)集成的虛擬機(jī)器和物理管理環(huán)境，使資源利用率得到有效提高。而在水文計(jì)算中，實(shí)際上只是使用了應(yīng)用程序的虛擬化技術(shù)，應(yīng)用程序的虛擬化包括模擬、解釋、仿真技術(shù)等，說簡單一點(diǎn)就是把應(yīng)用程序從操作系統(tǒng)中分離，使得應(yīng)用程序不依賴于操作系統(tǒng)，而在操作系統(tǒng)中運(yùn)行。這種虛擬化提供了一個(gè)不僅有應(yīng)用程序的可執(zhí)行文件，還有程序運(yùn)行時(shí)所需要的環(huán)境虛擬運(yùn)行環(huán)境。

虛擬機(jī)（英文全稱：Virtual Machine）是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，目前流行的虛擬機(jī)軟件有VMware（VMWare ACE）、Virtual Box和Virtual PC，它們都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多個(gè)計(jì)算機(jī)，每個(gè)虛擬計(jì)算機(jī)可以獨(dú)立運(yùn)行，可以安裝各種軟件與應(yīng)用等。

2、計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

虛擬化技術(shù)具有管理集中，系統(tǒng)便于維護(hù)，有效減少能源投入，并且使得設(shè)備的利用率顯著提高，有效整合資源，提高了系統(tǒng)的可靠性等優(yōu)點(diǎn)。

3、水文工作程序在虛擬機(jī)技術(shù)中的實(shí)現(xiàn)

我們以整匯編程序在win7 下用虛擬機(jī)的技術(shù)為例。整匯編軟件一般在XP系統(tǒng)下運(yùn)行正常，其主要原因是整匯編軟件是基于32位操作系統(tǒng)環(huán)境下研制的，同時(shí)，它在運(yùn)行計(jì)算過程中需要啟用SQL 2000環(huán)境作為后臺數(shù)據(jù)庫。我們?nèi)绻雽?shí)現(xiàn)整匯編程序在win7下正常運(yùn)行，就需要虛擬出一個(gè)32位的XP環(huán)境讓整匯編軟件得以流暢運(yùn)行。

我們在win7下安裝VMware WorkStation軟件實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的安裝，在安裝過程中需要注意安裝的操作系統(tǒng)類型為“Windows xp professional”，分配的虛擬機(jī)內(nèi)存采用默認(rèn)值512，采用的網(wǎng)絡(luò)連接類型也是默認(rèn)值NAT（網(wǎng)絡(luò)地址翻譯），選擇總線類型是Buslogic格式，同時(shí)為了確保程序運(yùn)行后結(jié)果的正常保存，需要建立一個(gè)IDE格式的虛擬磁盤。

在Win7操作系統(tǒng)下新建虛擬機(jī)的過程只是安裝XP系統(tǒng)的開始，為確保新建虛擬機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，在XP系統(tǒng)安裝完成后還需要安裝一個(gè)虛擬機(jī)功能增強(qiáng)插件（Vmware Tools），該工具是VMware虛擬機(jī)中自帶一種增強(qiáng)工具，是VMware提供的增強(qiáng)虛擬顯卡和硬盤性能以及同步虛擬機(jī)與主機(jī)時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)程序，只有在VMware虛擬機(jī)中安裝好了VMware Tools，才能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與虛擬機(jī)之間的文件共享，同時(shí)可以支持自由拖動(dòng)的功能，鼠標(biāo)也可在虛擬機(jī)與主機(jī)之間自由移動(dòng)，且虛擬機(jī)屏幕也可以實(shí)現(xiàn)全屏化。

當(dāng)順利完成上述兩個(gè)虛擬化軟件的安裝后，你就可以在win7系統(tǒng)下像對待一臺新計(jì)算機(jī)一樣依次安裝XP系統(tǒng)、SQL2000和整匯編軟件。當(dāng)所需的軟件全部順利安裝完成后，重啟機(jī)器，在你的桌面上就會(huì)出現(xiàn)“VMware Workstation”程序圖標(biāo)，啟動(dòng)它就可以得到你所期望的XP虛擬機(jī)，在其中你就可以像在XP系統(tǒng)環(huán)境下正常的進(jìn)行資料整匯編的運(yùn)算了。

4、虛擬化技術(shù)移植程序中的不足

4.1 雖然在理論上來說，在任何時(shí)候使用虛擬機(jī)技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)較多水文計(jì)算程序及專業(yè)程序的無損化移植，但早期一些在16位操作系統(tǒng)下的計(jì)算程序在移植后顯示容易出現(xiàn)文字亂碼的問題，像最早期長江委水文局開發(fā)的的資料整編軟件CF7A這類程序是無法運(yùn)行的，1990年由部水文局組織技術(shù)人員利用FORTH—77語言編寫在VAX—11機(jī)上運(yùn)行的整編軟件也無法實(shí)現(xiàn)無損移值。

4.2 在虛擬機(jī)環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算程序的運(yùn)行，但許多需要與外界硬件交互通訊的軟件卻無法正常通訊，比如一些老式全站儀的數(shù)據(jù)下載程序同樣會(huì)因?yàn)橥ㄓ嵉膯栴}出現(xiàn)死機(jī)。

5、結(jié)束語

本文通過對虛擬化原理與工作方式的介紹，并結(jié)合水文資料整匯編軟件在虛擬化技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)踐對其未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析，隨著社會(huì)科技的發(fā)展，虛擬化技術(shù)的未來將更加完善與系統(tǒng)，也可以促使水文專業(yè)軟件能夠在新的操作系統(tǒng)下運(yùn)行更流暢。

參考文獻(xiàn)：

[1]李紹.基于Linux的虛擬化技術(shù)研究和應(yīng)用[D].成都理工大學(xué)，2011

[2]李昕，吳劍平.虛擬化技術(shù)及其應(yīng)用[J].鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具，2011

[3]王建旭.計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)的分析與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2013

[4]陳冶，劉明.服務(wù)器虛擬化技術(shù)及其應(yīng)用[J].民營科技，2012

作者簡介：

韓超（1975-）男，湖北鄖西人，本科學(xué)歷，工程師，長期從事水文測整工作。

江明華（1976- ）男，湖北宜昌人，本科學(xué)歷，助理工程師，長期從事水文測整工作。

楊麗（1975- ）女，湖北宜昌人，本科學(xué)歷，工程師，長期從事水文測整工作。