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 XEN oder KVM zu beschleunigen (falls ein Prozessor genutzt wird, der dies unterstützt).
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.
Unter anderem 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
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. Wieviel RAM man einstellen kann ist abhängig von
/dev/shm
, welches Teil von
tmpfs
ist. Dies bedeutet, dass
/dev/shm
standardmäßig die Hälfte des physikalischen RAM zur Verfügung hat.
In Systemen wo es noch in der
/etc/fstab
einen separaten /dev/shm Eintrag gibt, kann man diesen beliebig erweitern.
none /dev/shm tmpfs defaults,size=XXXM 0 0
Damit die Änderung Wirkung zeigt sollte man
/dev/shm
neu einbinden:
$ mount -o remount /dev/shm
Erstellen einer virtuellen Festplatte
Für die Installation eine Betriebsystems erstellen wir zunächst eine virtuelle Festplatte.
$ qemu-img create -f qcow2 arch.img 4G
Nun haben wir ein Festplatten-Image arch.img mit einer maximalen Größe von 4GByte. Die Datei ist dabei nur so groß, wie der tatsächlich vom Gastsystem benötigte Platz.
qemu-img
unterstützt noch weitere Image-Formate. Näheres dazu in der Man-Page.
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-system-* -hda arch.img -cdrom arch-0.7.2-ftp.iso -boot d
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-system-* arch.img
Bzw:
$ qemu-system-* -hda arch.img
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.
Wenn man systemd nutzt muss man nichts weiter beachten, ansonsten müssen die Kernelmodule kvm und je nach Prozessortyp kvm-intel oder kvm-amd manuell geladen werden. Systemd lädt die entsprechenden Module nach.
$ modprobe kvm kvm-intel kvm-amd
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Bin mir aktuell nicht sicher, ob das auf systemd-Systemen noch nötig ist.
Hinweis: Der Benutzer muss Mitglied der Gruppe kvm sein.
KVM wird entweder mit der Option -enable-kvm aktiviert oder mit -machine type=pc,accel=kvm.
QEMU mit KVM benutzen
Mit QEMU 1.3 wurde der Fork QEMU-KVM wieder aufgenommen, wodurch QEMU-KVM als separates Paket wegfällt.
Nachdem die passenden Kernelmodule geladen wurden, lässt sich die VM einfach per
$ qemu-system-* -enable-kvm $ qemu-system-* -machine type=pc,accel=kvm
mit den passenden Parametern starten.
ein Beispiel für das Laden eines Fedora-LIVE-Systems:
$ qemu-system-x86_64 -enable-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. Weitere Platten werden mit -hdb, -hdc, etc eingebunden
-vga TYP
Standard ist die Emulation von cirrus, möglich sind noch: std, vmware, none und qxl. Letzteres sollte mit dem spice-Protokoll genutzt werden, was standardmäßig nicht eingebaut ist. Die entsprechenden Grafiktreiber sollten unter Umständen im Gast-System installiert werden.
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 den QEMU-Monitor wechseln, mit dem 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
- Allgemeiner auf QEMU eingehen
- QEMU-Monitor ein wenig erläutern
- Netzwerk
- aktivierung / weiterleitung von eingesteckten USB-Massenspeichern
