Murray Stokely 原作 虚拟化软件能够让同一台机器上同时运行多个操作系统。 在 PC 上， 这种系统通常由一个运行虚拟化软件的宿主操作系统， 以及一系列客户操作系统组成。 读完这章， 您将了解： 宿主操作系统与客户操作系统的区别。 如何在采用 &intel; 处理器的 &apple; &macintosh; 计算机上安装 FreeBSD。 如何在包含 &xen; 的 Linux 上安装 FreeBSD。 如何在 µsoft.windows; 以 Virtual PC 安装 FreeBSD。 如何为虚拟化对 FreeBSD 系统进行性能调优。 在阅读这章之前， 您应： 理解 &unix; 和 FreeBSD 的基础知识 ()。 了解如何安装 FreeBSD ()。 了解如何配置网络连接 ()。 了解如何安装第三方软件 (). 为 &mac; 设计的 Parallels Desktop 是一种可用于采用 &intel; 处理器， 并运行 &macos; 10.4.6 或更高版本的 &apple; &mac; 计算机的商业软件。 在 &macos; X 上安装了这个软件之后， 用户需要配置虚拟机并安装所需的客户操作系统。 在 &macos; X/Parallels 上安装 FreeBSD 的第一步是创建一个新的虚拟机。 在系统提示选择客户 OS 类型 (Guest OS Type) 时选择 FreeBSD， 并根据您使用 FreeBSD 虚拟实例的需要分配磁盘和内存： 对多数在 Parallels 上使用 FreeBSD 的情形而言， 4GB 磁盘空间和 512MB 的 RAM 就够用了： 在创建了 FreeBSD 虚拟机之后， 还需要在其中安装 FreeBSD。 最好的做法是使用官方的 FreeBSD CDROM 或从官方 FTP 站点下载的 ISO 镜像来完成这个任务。 如果您的本地 &mac; 文件系统中有 ISO 映像文件， 或您的 &mac; 的 CD 驱动器中有 CDROM， 就可以在 FreeBSD Parallels 窗口的右下角点击光盘图标。 之后， 系统将给出一个窗口， 供您完成将虚拟机中的 CDROM 驱动器连接到本地的 ISO 文件或真正的 CDROM 驱动器上。 在完成了将 CDROM 与您的安装源完成关联之后， 就可以按重启 (reboot) 图标来重启 FreeBSD 虚拟机了。 Parallels 将配合一个特殊的 BIOS 启动， 后者能够像普通的 BIOS 一样检查系统中是否有 CDROM 驱动器。 此时， 它就能够找到 FreeBSD 安装介质并开始 中所介绍的标准的基于 sysinstall 安装的过程。 此时您可以安装 X11， 但暂时不要对它进行配置。 在完成安装之后， 重启并进入新安装的 FreeBSD 虚拟机。 在您将 FreeBSD 安装到 &macos; X 的 Parallels 上之后， 还需要进行一系列的配置， 以便为系统的虚拟化操作进行优化。 最重要的一步是通过调低 kern.hz 变量来降低 Parallels 环境中的 FreeBSD 对 CPU 的使用。 这可以通过在 /boot/loader.conf 中增加下述配置来完成： kern.hz=100 如果不使用这个配置， 闲置的 FreeBSD Parallels 客户 OS 会在单处理器的 &imac; 上使用大约 15% 的 CPU。 如此修改之后， 空闲时的使用量就减少到大约 5% 了。 您可以删去全部 SCSI、 FireWire， 以及 USB 设备驱动程序。 Parallels 提供了一个由 &man.ed.4; 驱动的虚拟网卡， 因此， 除了 &man.ed.4; 和 &man.miibus.4; 之外的其他网络接口驱动都可以从内核中删去。 最基本的网络配置， 是通过使用 DHCP 来将您的虚拟机与宿主 &mac; 接入同一个局域网。 这可以通过在 /etc/rc.conf 中加入 ifconfig_ed0="DHCP" 来完成。 更高级一些的网络配置方法， 请参见 中的介绍。 福康 陈 (Loader) 原作 &xen; hypervisor 是一个开放源代码的并行虚拟化产品， 并由商业的 XenSource 公司提供支持。 在这种系统中， 客户操作系统称为 domU 域， 而宿主系统则称为 dom0。 在 Linux 上运行 FreeBSD 虚拟机实例的第一步， 是安装用于 Linux dom0 的 &xen;。 在这个例子中， 宿主系统采用的发行版本是 Slackware Linux。 从 下载 xen-3.0.4_1-src.tgz。 &prompt.root; cd xen-3.0.4_1-src &prompt.root; KERNELS="linux-2.6-xen0 linux-2.6-xenU" make world &prompt.root; make install 为 dom0 重新编译内核： &prompt.root; cd xen-3.0.4_1-src/linux-2.6.16.33-xen0 &prompt.root; make menuconfig &prompt.root; make &prompt.root; make install 对于较早版本的 &xen;， 可能需要指定 make ARCH=xen menuconfig 编辑 /boot/grub/menu.lst 并在其中增加下列配置： title Xen-3.0.4 root (hd0,0) kernel /boot/xen-3.0.4-1.gz dom0_mem=262144 module /boot/vmlinuz-2.6.16.33-xen0 root=/dev/hda1 ro 首先， 编辑 /etc/xen/xend-config.sxp， 并在其中增加下列配置： (network-script 'network-bridge netdev=eth0') 接下来就可以运行 &xen; 了： &prompt.root; /etc/init.d/xend start &prompt.root; /etc/init.d/xendomains start 现在 dom0 已经开始运行： &prompt.root; xm list Name ID Mem VCPUs State Time(s) Domain-0 0 256 1 r----- 54452.9 从 http://www.fsmware.com/ 下载用于 &xen; 3.0 的 FreeBSD domU 内核。 kernel-current mdroot-7.0.bz2 xmexample1.bsd 将配置文件 xmexample1.bsd 放到 /etc/xen/ 并修改与内核及磁盘映像位置有关的配置项。 下面是一个示范的例子： kernel = "/opt/kernel-current" memory = 256 name = "freebsd" vif = [ '' ] disk = [ 'file:/opt/mdroot-7.0,hda1,w' ] #on_crash = 'preserve' extra = "boot_verbose" extra += ",boot_single" extra += ",kern.hz=100" extra += ",vfs.root.mountfrom=ufs:/dev/xbd769a" 其中， mdroot-7.0.bz2 应是未压缩的。 接下来， 您需要修改 kernel-current 中的 __xen_guest 小节， 并加入 &xen; 3.0.3 所需要的 VIRT_BASE： &prompt.root; objcopy kernel-current -R __xen_guest &prompt.root; perl -e 'print "LOADER=generic,GUEST_OS=freebsd,GUEST_VER=7.0,XEN_VER=xen-3.0,BSD_SYMTAB,VIRT_BASE=0xC0000000\x00"' > tmp &prompt.root; objcopy kernel-current --add-section __xen_guest=tmp &prompt.root; objdump -j __xen_guest -s kernel-current kernel-current: file format elf32-i386 Contents of section __xen_guest: 0000 4c4f4144 45523d67 656e6572 69632c47 LOADER=generic,G 0010 55455354 5f4f533d 66726565 6273642c UEST_OS=freebsd, 0020 47554553 545f5645 523d372e 302c5845 GUEST_VER=7.0,XE 0030 4e5f5645 523d7865 6e2d332e 302c4253 N_VER=xen-3.0,BS 0040 445f5359 4d544142 2c564952 545f4241 D_SYMTAB,VIRT_BA 0050 53453d30 78433030 30303030 3000 SE=0xC0000000. 现在可以创建并运行 domU 了： &prompt.root; xm create /etc/xen/xmexample1.bsd -c Using config file "/etc/xen/xmexample1.bsd". Started domain freebsd WARNING: loader(8) metadata is missing! Copyright (c) 1992-2006 The FreeBSD Project. Copyright (c) 1979, 1980, 1983, 1986, 1988, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994 The Regents of the University of California. All rights reserved. FreeBSD 7.0-CURRENT #113: Wed Jan 4 06:25:43 UTC 2006 kmacy@freebsd7.gateway.2wire.net:/usr/home/kmacy/p4/freebsd7_xen3/src/sys/i386-xen/compile/XENCONF WARNING: DIAGNOSTIC option enabled, expect reduced performance. Xen reported: 1796.927 MHz processor. Timecounter "ixen" frequency 1796927000 Hz quality 0 CPU: Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 1.80GHz (1796.93-MHz 686-class CPU) Origin = "GenuineIntel" Id = 0xf29 Stepping = 9 Features=0xbfebfbff<FPU,VME,DE,PSE,TSC,MSR,PAE,MCE,CX8,APIC,SEP,MTRR,PGE,MCA,CMOV,PAT,PSE36,CLFLUSH, DTS,ACPI,MMX,FXSR,SSE,SSE2,SS,HTT,TM,PBE> Features2=0x4400<CNTX-ID,<b14>> real memory = 265244672 (252 MB) avail memory = 255963136 (244 MB) xc0: <Xen Console> on motherboard cpu0 on motherboard Timecounters tick every 10.000 msec [XEN] Initialising virtual ethernet driver. xn0: Ethernet address: 00:16:3e:6b:de:3a [XEN] Trying to mount root from ufs:/dev/xbd769a WARNING: / was not properly dismounted Loading configuration files. No suitable dump device was found. Entropy harvesting: interrupts ethernet point_to_point kickstart. Starting file system checks: /dev/xbd769a: 18859 files, 140370 used, 113473 free (10769 frags, 12838 blocks, 4.2% fragmentation) Setting hostname: demo.freebsd.org. lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384 inet6 ::1 prefixlen 128 inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x2 inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000 Additional routing options:. Mounting NFS file systems:. Starting syslogd. /etc/rc: WARNING: Dump device does not exist. Savecore not run. ELF ldconfig path: /lib /usr/lib /usr/lib/compat /usr/X11R6/lib /usr/local/lib a.out ldconfig path: /usr/lib/aout /usr/lib/compat/aout /usr/X11R6/lib/aout Starting usbd. usb: Kernel module not available: No such file or directory Starting local daemons:. Updating motd. Starting sshd. Initial i386 initialization:. Additional ABI support: linux. Starting cron. Local package initialization:. Additional TCP options:. Starting background file system checks in 60 seconds. Sun Apr 1 02:11:43 UTC 2007 FreeBSD/i386 (demo.freebsd.org) (xc0) login: 现在 domU 应该能运行 &os; 7.0-CURRENT 内核了： &prompt.root; uname -a FreeBSD demo.freebsd.org 7.0-CURRENT FreeBSD 7.0-CURRENT #113: Wed Jan 4 06:25:43 UTC 2006 kmacy@freebsd7.gateway.2wire.net:/usr/home/kmacy/p4/freebsd7_xen3/src/sys/i386-xen/compile/XENCONF i386 接下来可以在 domU 中配置网络了。 &os; domU 会使用一种称做 xn0 的专用网络接口： &prompt.root; ifconfig xn0 10.10.10.200 netmask 255.0.0.0 &prompt.root; ifconfig xn0: flags=843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX> mtu 1500 inet 10.10.10.200 netmask 0xff000000 broadcast 10.255.255.255 ether 00:16:3e:6b:de:3a lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> mtu 16384 inet6 ::1 prefixlen 128 inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x2 inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000 在 dom0 Slackware 上 会出现一些 &xen; 专用的网络接口： &prompt.root; ifconfig eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:07:E9:A0:02:C2 inet addr:10.10.10.130 Bcast:0.0.0.0 Mask:255.0.0.0 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:815 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:1400 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:204857 (200.0 KiB) TX bytes:129915 (126.8 KiB) lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1 RX packets:99 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:99 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:9744 (9.5 KiB) TX bytes:9744 (9.5 KiB) peth0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:1853349 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:952923 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:2432115831 (2.2 GiB) TX bytes:86528526 (82.5 MiB) Base address:0xc000 Memory:ef020000-ef040000 vif0.1 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:1400 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:815 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:129915 (126.8 KiB) TX bytes:204857 (200.0 KiB) vif1.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:2 errors:0 dropped:157 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1 RX bytes:140 (140.0 b) TX bytes:158 (158.0 b) xenbr1 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1 RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:0 RX bytes:112 (112.0 b) TX bytes:0 (0.0 b) &prompt.root; brctl show bridge name bridge id STP enabled interfaces xenbr1 8000.feffffffffff no vif0.1 peth0 vif1.0 Virtual PC 是 µsoft; 上的 &windows; 软件产品， 可以免费下载使用。 相关系统要求，请参阅 system requirements 说明。 在 µsoft.windows; 装完 Virtual PC 之后， 必须针对所安装的虚拟机器来做相应设定。 在 µsoft.windows;/Virtual PC 上安装 FreeBSD 的第一步是新增虚拟器。 如下所示，在提示向导中请选择 Create a virtual machine： 然后在 Operating system 处选 Other： 并依据自身需求来规划硬盘容量和内存的分配。对大多数在 Virtual PC 使用 FreeBSD 的情况而言， 大约 4GB 的硬盘空间以及 512MB 的内存就够用了。 保存并完成配置： 接下来选择新建的 FreeBSD 虚拟机器，并单击 Settings， 以设定网络种类以及网卡： 在新建 FreeBSD 虚拟机器以后， 就可以继续以其安装 FreeBSD。 安装方面， 比较好的作法是使用官方的 FreeBSD 光盘或从官方 FTP 站下载 ISO 镜像。 若您的 &windows; 系统 内已有该 ISO 镜像， 那么就可以在 FreeBSD 虚拟机器上连按两下， 以开始启动。 接着在 Virtual PC 窗口内按 CD 再按 Capture ISO Image...。 接着出现一个对话框， 可以把虚拟机器内的光驱设定到该 ISO 镜像， 或者是真实的光驱。 设好光盘来源之后，就可以重新开机， 也就是先按 Action 再按 Reset 即可。 Virtual PC 会以特殊 BIOS 开机， 并与普通 BIOS 一样会先检查是否有光盘驱动器。 此时， 它会找到 FreeBSD 安装光盘， 并开始在 内所介绍的 sysinstall 安装过程。 这时候也可以顺便安装 X11， 但不要进行相关设定。 完成安装之后， 记得把安装光盘或者 ISO 镜像退出。 最后， 把装好的 FreeBSD 虚拟机器重新开机即可。 在 µsoft.windows; 上以 Virtual PC 装好 FreeBSD 后， 还需要做一些设定步骤， 以便将虚拟机内的 FreeBSD 最佳化。 最重要的步骤乃是藉由调降 kern.hz 来降低 Virtual PC 环境内 FreeBSD 的 CPU 占用率。 在 /boot/loader.conf 内加上下列设定即可： kern.hz=100 若不作这设定， 那么光是 idle 状态的 FreeBSD Virtual PC guest OS 就会在单一处理器的电脑上大约有 40% 的 CPU 占用率。 作了上述修改之后, 占用率大约会降至 3%。 可以放心把所有的 SCSI， FireWire 和 USB 设备驱动都移除。 Virtual PC 有提供 &man.de.4; 的虚拟网卡， 因此除了 &man.de.4; 以及 &man.miibus.4; 以外其他的网卡也都可以从内核的配置文件中移除。 可以给虚拟机器简单得使用 DHCP 来设定与 host (µsoft.windows;) 相同的本地网络环境， 只要在 /etc/rc.conf 加上 ifconfig_de0="DHCP" 即可完成。 其他的高级网络设置， 可参阅 . &mac 版本的 VMWare Fusion 是一个商业软件，运行在基于 &intel 的 &apple; &mac 计算机的 &macos; 10.4.9 或更版本的操作系统上。FreeBSD 是一个完全被支持的客户操作系统。 在 &macos; X 上安装了 VMWare Fusion 之后， 用户就可以着手配置一个虚拟机器并安装客户操作系统。 第一步是运行 VMWare Fusion， 虚拟机器库将被装载。 单击 "New" 创建 VM： New Virtual Machine Assistant 将被运行来帮助你创建 VM， 单击 Continue 继续： 在 Operatiing System 项选择 Other，Version 项可选 FreeBSD 或 FreeBSD 64-bit。 选一个你想要的 VM 镜像名字和存储的目录位置。 选择 VM 虚拟硬盘的大小： 选择安装 VM 的方式， 从一个 ISO 镜像或一张 CD 安装： 一旦你点击了 Finish， VM 就会启动了： 以你通常的方式安装 &os; 或者参照 中的步骤： 安装完成之后，你就可以修改一些 VM 的设定，比如内存大小： 在 VM 运行的时候，VM 系统硬件的设置是无法修改的。 配置 VM 的 CPU 数量： CD-ROM设备的状态。通常当你不在需要 CDROM/ISO 的时候可以切断他们跟 VM 的连接。 最后一项需要修改的是 VM 与网络连接的方式。 如果你希望除了宿主以外的机器也能连接到 VM， 请选择 Connect directly to the physical network (Bridged)。选择 Share the host's internet connection (NAT) 的话， VM 可以连接上网络，但是不能从外面访问。 在你修改完设定之后，就可以从新安装的 FreeBSD 虚拟机器启动了。 在 &macos; X 上的 VMWare 上安装完 FreeBSD 之后，有些配置的步骤可用来优化虚拟系统。 最重要的步骤是降低 kern.hz 来减少 VMWare 上 FreeBSD 的 CPU 使用率。这需要在 /boot/loader.conf 里加入以下这行设定： kern.hz=100 如果没有这项设定，VMWare 上的 FreeBSD 客户 OS 空闲时将占用 &imac; 上一个 CPU 大约 15% 的资源。在修改此项设定之后仅为 5%。 你可以去掉所有的 FireWire, USB 设备的驱动程序。 VMWare 提供了一个 &man.em.4; 支持的虚拟网络适配器，所以除了 &man.em.4; 之外的网卡驱动都可以被剔除。 最基本的网络设定包括简单的使用 DHCP 把你的虚拟机器连接到宿主 &mac; 相同的本地网络上。 在 /etc/rc.conf 中加入： ifconfig_em0="DHCP"。 更多有关网络的设置可以参阅 。 目前， 还没有任何一种虚拟化软件包官方支持 FreeBSD 作为宿主操作系统， 但很多人使用较早版本的 VMware 提供的这项能力。 目前， 已经有人在为让 &xen; 能够在 FreeBSD 上作为宿主环境而进行相关的开发工作。