QEMU

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QEMU ist ein Prozessor-Emulator, der einen virtuellen Rechner bereitstellt. Für das darin installierte Betriebssystem verhält sich QEMU wie echte Hardware. Dies ist zum Testen und zum gleichzeitigen Ausführen mehrerer Betriebssysteme auf der selben Hardware sehr hilfreich. Zudem bietet QEMU die Möglichkeit, die Virtualisierung durch KVM zu beschleunigen (falls ein Prozessor genutzt wird, der dies unterstützt).

Windows XP unter QEMU

Installation

QEMU wird mittels

pacman -S qemu

installiert.

Installation eines Betriebssystems

Die große Stärke des puren QEMUs ist die Unabhängigkeit vom Type der CPU. So ist es zum Beispiel möglich auf einer normalen 32Bit CPU ein 64bit Betriebssystem zu installieren indem QEMU die 64bit CPU simuliert. Diese Stärke ist aber auch die große Schwäche da durch das Simulieren viel CPU Leistung verloren geht.

Folgende CPU typen können mit folgenden Befehlen simuliert werden.

qemu-system-arm
qemu-system-cris
qemu-system-m68k
qemu-system-mips
qemu-system-mips64 
qemu-system-mips64el
qemu-system-mipsel
qemu-system-ppc
qemu-system-ppc64
qemu-system-ppcemb
qemu-system-sh4
qemu-system-sh4eb
qemu-system-sparc
qemu-system-x86_64

Erweitern des zuweisbaren Rams (als ROOT)

Qemu vergibt standardmäßig 128mb Ram an das emulierte OS, um diese Grenze zu Erweitern gibt die Option "-m XXX" wobei XXX die Ramgröße in mb ist. Jedoch bewirkt diese Option alleine nichts, denn zuerst muss die Größe von /dev/shm verändert werden. Denn qemu greift auf /dev/shm zurück um Ramspeicher für das Gast OS zu erhalten.

Dazu editieren wir die Folgende Zeile in unserer /etc/fstab wobei XXX für die gewünschte Größe in MegaByte steht.

none                   /dev/shm      tmpfs     defaults,size=XXXM            0      0 

Zur Erklärung, mit dieser Zeile wird Speicher vom type "tmpfs" nach /dev/shm gemountet welcher Arbeitsspeicher ist, den QEMU dann verwenden kann. Dieser Speicher kann bei System überlast auch in den Swap wandern.

Diese Zeile dient zum erneuten mounten von /dev/shm und erspart uns einen System Neustart:

mount -o remount /dev/shm

Erstellen einer virtuellen Festplatte

Für die Installation eine Betriebsystems erstellen wir zunächst eine virtuelle Festplatte.

qemu-img create -f qcow arch.qcow 4G

Nun haben wir ein Festplatten-Image arch.qcow mit einer maximalen Größe von 4GByte. Die Datei ist dabei nur so groß, wie der tatsächlich vom Gastsystem benötigte Platz.

Starten vom Installationsmedium

Wir können das Gastsystem direkt von einem ISO-Image oder von einem physischen Medium installieren. Bei letzterem ersetzen wir den ISO-Dateinamen einfach durch das entsprechende Gerät, wie z.B. /dev/dvd.

qemu -cdrom arch-0.7.2-ftp.iso -boot d arch.qcow

Hierbei bedeutet -boot d, dass wir vom virtuellem CD-ROM-Laufwerk starten wollen.

Starten des Gastsystems

Das Gastsystem lässt sich einfach durch Angabe des Fesplatten-Abbildes starten:

qemu arch.qcow

Bedienung

Durch Klicken mit der Maus in das Qemu-Fenster, kann die Maus im Gast genutzt werden. Durch Drücken von "Strg+Alt" kann der Mauszeiger wieder befreit werden.

Beschleunigung mit KVM

Durch die Emulation einer vollständigen CPU arbeitet ein System in QEMU um Faktor 5 bis 20 langsamer als auf realer Hardware. Mit KVM ist es möglich, ohne CPU-Emulation Code direkt auf der Host-CPU auszuführen, falls diese die dazu nötigen Hardware-Virtualisierungstechniken unterstützt.

Dazu müssen die Kernelmodule kvm und je nach Prozessortyp kvm-intel oder kvm-amd geladen werden.

modprobe kvm kvm-intel kvm-amd

Hinweis: Der Benutzer muss Mitglied der Gruppe kvm sein.

KVM wird mit der Option --enable-kvm aktiviert.

QEMU-KVM benutzen

Nachdem die passenden Kernelmodule geladen wurden, lässt sich die VM einfach per

qemu-kvm

mit den passenden Parametern starten.

ein Beispiel für das Laden eines Fedora-LIVE-Systems:

qemu-kvm -m 1024 -cdrom Downloads/Fedora-13-x86_64-Live.iso -boot d

Dies startet die VM mit einem zugeteilten Arbeitsspeicher von 1024 MB und dem CD-Image der Fedora-LIVE-CD als eingebundenes CD-ROM Laufwerk. Von letzterem wird hier mit der Option -boot d gestartet.

einige zusätzliche Parameter sind z.B.:

-m X

X ist die Menge des Arbeitsspeichers mit dem die VM arbeiten darf.

-smp n

n gibt die Anzahl der für die VM benutzbaren CPU-Kerne an.

-hda FILE

Die angegebene Datei wird als erste Festplatte / Partition benutzt.

-vga TYP

Standard ist die Emulation von cirrus, möglich sind noch: std, vmware und none.

Hinweis: Mit vmware lässt sich bei einer Linux-LIVE CD eine höhere bzw. die native Bildschirmauflösung benutzen.

-full-screen

Startet die VM im Vollbild.

Hinweis: Mit der Tastenkombination STRG+ALT+F lässt sich zwischen Vollbild- und Fenstermodus wechseln.

VM während des Betriebes steuern

Sobald wie VM läuft, kann man mittels der Tasten STRG+ALT+2 in eine Konsole wechseln, mittels der man verschiedene Aktionen an der VM durchführen kann. Eine Befehlsübersicht erhält man hier mittels:

help

Möchte man wieder zum Fenster der laufenden VM zurückkehren, ist lediglich die Tastenfolge STRG+ALT+1 erforderlich.

Todo

• KVM ausführlicher
• qemu-kvm und unterschiede zu qemu
• aktivierung / weiterleitung von eingesteckten USB-Massenspeichern

Weblinks

• Projektseite von QEMU
• Wikibook "QEMU und KVM"
• Deutsches HOWTO von Stefan Becker
• Wikipedia-Artikel
• QEMU-Wiki
• KVM-Wiki