sidux installieren mit QEMU

• 1. Erstellen eines Festplattenimages (iso) für qemu
• 2. Booten der iso mit qemu
• 3. Installation auf dem Image

Erstellen eines Festplattenimages (iso)

Um qemu laufen lassen zu können, braucht man ein Festplattenimage. Das ist eine Datei, welche den Inhalt der emulierten Festplatte trägt.

Man verwendet den Befehl:

qemu-img create -f qcow sidux.qcow 3G

Damit erstellt man eine Imagedatei mit dem Namen "sidux.qcow". Der Parameter "3G" spezifiziert die Größe der Platte, in diesem Fall 3 GB. Das Suffix M wird für Megabyte verwendet (zum Beispiel "256M"). Man muss sich über die Größe jedoch keine zu großen Gedanken machen - das Format qcow komprimiert das Image, sodass der unbenutzte Platz sich nicht auf die Größe des Files aufaddiert.

Installation des Betriebssystems

Jetzt wird zum ersten Mal der Emulator gestartet. Eines muss dabei beachtet werden: wenn man innerhalb des qemu-Fensters mit der Maus klickt, wird der Mauszeiger "gefangen". Um ihn wieder frei zu geben, drückt man Ctrl+Alt.

Falls man eine bootbare Diskette benötigt, wird Qemu so gestartet:

qemu -floppy sidux.iso -net nic -net user -m 512 -boot d sidux.qcow

Wenn die CD-ROM bootbar ist, wird Qemu so gestartet:

qemu -cdrom sidux.iso -net nic -net user -m 512 -boot d sidux.qcow

Nun kann sidux wie auf eine reale Festplatte installiert werden.

Verwendung des Systems

Um das System zu starten, gibt man ein:

qemu [hd_image]

Eine gute Idee ist die Verwendung von sog. "überlagerten Images" (overlay images). A good idea is to use overlay images. Auf diese Weise braucht ein Image nur einmal angelegt zu werden und Qemu speichert Änderungen außerhalb dieses Images. Das System ist so stabiler, da es sehr einfach ist, auf einen früheren Installationsstand zurückzugreifen.

Um ein "überlagertes Image" (overlay image) zu erstellen, gibt man ein:

qemu-img create -b [[base''image]] -f qcow [[overlay''image]]

Das Festplattenimage ersetzt nun das Basis-Image (base_image), in unserem Fall win.qcow). Danach kann qemu gestartet werden:

qemu [overlay_image]

Das originale Image bleibt unberührt. Es muss aber beachtet werden, dass das Basis-Image weder umbenannt noch verschoben werden kann, da das Overlay den genauen, absoluten Pfad des Basis-Images benötigt.

Wie man jede echte Partiton als primäre Partition eines Festplattenimages benutzen kann

Manchmal möchte man eine Systempartiton aus qemu heraus benutzen (man möchte zum Beispiel sowohl die echte Installation wie auch die virtuelle qemu Installation mit einer gegebenen Partition als root starten). Dies erfolgt durch ein Software-RAID im Linearmodus (dazu braucht man den linear.ko Kernel-Treiber) und ein Loopback-Gerät: der Trick dabei ist, dynamisch einen Master Boot Record (MBR) an den Beginn der realen Partiton zu stellen, welche in das Raw-Disk-Image von qemu eingebettet werden soll.

Angenommen, man hat eine einfache, nicht eingebundene Partition /dev/hdaN mit einem Dateisystem, welche Teil eines qemu-Festplattenimages werden soll. Als erstes erstellt man eine kleine Datei, welche den MBR beinhalten soll:

dd if=/dev/zero of=/path/to/mbr count=32

Hiermit wird eine 16 KB (32 * 512 bytes) große Datei erstellt. Es ist wichtig, diese Datei nicht zu klein zu veranschlagen (auch wenn der MBR nur einen einzelnen 512 Bytes großen Block benötigt), da die Chunk-Size des Software-RAID-Geräts umso kleiner sein muss, je keleiner jene Datei ist, was wiederum einen Einfluss auf die Leistung haben wird. Danach kann ein Loopback-Gerät zum MBR-File aufgesetzt werden:

losetup -f /path/to/mbr

Gehen wir davon aus, dass das Gerät /dev/loop0 heißt, da noch kein weiteres Loopback existieren wird. Nächster Schritt ist das Erstellen eines zusammengeführten, "merged" Images mit MBR + /dev/hdaN unter Benutzung eines Software-RAIDS:

 modprobe linear
 mdadm --build --verbose /dev/md0 --chunk=16 --level=linear --raid-devices=2 /dev/loop0 /dev/hdaN

Das daraus resultierende /dev/md0 wird als qemu-Raw-Diskimage benutzt (das Setzen der Berechtigungen nicht vergessen, damit der Emulator darauf zugreifen kann). Der letzte (und etwas heikle) Schritt ist die Erstellung der Festplattenkonfiguration (Plattengeometrie und Partitionstabellen), sodass der Startpunkt der primären Partition im MBR mit jenem von /dev/hdaN innerhalb von /dev/md0 übereinstimmt (ein Offset von genau 16 * 512 = 16384 Bytes in diesem Beispiel). Dazu wird fdisk auf der Host-Maschine benutzt, nicht auf dem Emulator: in den Grundeinstellungen resultiert die Raw-Disk-Erkennung von qemu oft in Offsets, die nicht auf Kilobyte gerundet werden können (wie 31.5 KB im vorangegangenen Abschnitt), was wiederum vom Code des Software-RAIDS nicht verstanden werden kann. Daher gibt man auf der Host-Maschine ein:

 fdisk /dev/md0

Dort erstellt man eine primäre Partition entsprechend /dev/hdaN spielt mit dem Befehl 's' (Sector) im Menu 'x' (Expert), bis der erste Zylinder (wo die erste Partition beginnt) genau zur Größe des MBR passt. Schließlich wird mit 'w' (write) das Ergebnis in den File geschrieben: damit ist die Arbeit abgeschlossen. Jetzt ist eine Partition vorhanden, welche sowohl direkt von der Host-Maschine eingebunden werden kann als auch vom qemu-Festplattenimage:

 qemu -hdc /dev/md0 [...]

Natürlich kann gefahrlos jeder Bootloader auf das Festplattenimage mit qemu geschrieben werden, vorausgesetzt, die originale Partition /boot/hdaN enthält die dafür notwendigen Applikationen.

Das QEMU Accelerator Module

Die Entwickler von qemu haben ein optionales Kernelmodul erstellt, um qemu beinahe auf natives Niveau beschleunigen zu können. Dieses Modul sollte mit dieser Option geladen werden:

major=0

damit wird die Einrichtung des benötigten Geräts /dev/kqemu automatisiert. Weitere Befehle sind:

echo "options kqemu major=0" >> /etc/modprobe.conf

Dieser erweitert modprobe.conf, um sicherzustellen, dass die Moduloption bei jedem Laden des Moduls aktiviert wird.

qemu [...] -kernel-kqemu

Damit wird die volle Virtualisation ermöglicht und die Geschwindigkeit beträchtlich erhöht.

Aktivierung von QEMU:

qemu -cdrom /tmp/pkg/sidux-debug.iso -net nic -net user -m 512

Die offizielle Dokumentation des QEMU-Projekts

Einige Abschnitte für QEMU wurden für das sidux-Handbuch unter der GNU Free Documentation License 1.2 verwendet und für das sidux-Handbuch angepasst. Die Übersetzung ins Deutsche erfolgte durch das sidux-Team.