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第 10.2 节 使用 bhyve 安装 Windows 11（vm-bhyve）

以下教程基于 FreeBSD 14.2 RELEASE + Windows 11 IoT Enterprise LTSC。

安装固件与所需软件

Windows 11 IoT Enterprise LTSC, version 24H2 (x64) - DVD (English) 系统链接（来自 itellyou）：

因为 IoT 版本解除了 TPM、内存大小等安装限制。

SHA256：4F59662A96FC1DA48C1B415D6C369D08AF55DDD64E8F1C84E0166D9E50405D7A

magnet:?xt=urn:btih:7352bd2db48c3381dffa783763dc75aa4a6f1cff&dn=en-us_windows_11_iot_enterprise_ltsc_2024_x64_dvd_f6b14814.iso&xl=5144817664

加载内核模块：

技巧

只需要这一次，以后 vm-bhyve 会自己加载该模块的。

# kldload vmm

检查：

# kldstat | grep vmm
 7    1 0xffffffff83320000     44b0 vmmemctl.ko
10    1 0xffffffff83400000   33e438 vmm.ko

首先，安装 UEFI 固件、VNC 与 vm-bhyve：

# pkg install bhyve-firmware vm-bhyve tigervnc-viewer

或者：

# cd /usr/ports/sysutils/bhyve-firmware/ && make install clean
# cd /usr/ports/sysutils/vm-bhyve/ && make install clean
# cd /usr/ports/net/tigervnc-viewer/ && make install clean

在 /etc/rc.conf 中指定启动 vm 与虚拟机的位置：

vm_enable="YES"
vm_dir="/home/ykla/vm" #注意该位置，以下操作都会用到

创建模板路径：

# mkdir -p /home/ykla/vm/.templates

复制模板到虚拟机模板位置：

# cp /usr/local/share/examples/vm-bhyve/* /home/ykla/vm/.templates

创建虚拟交换机，public 是你在模板里指定的，ue0 是我正在上网用的网卡，你需要改成你自己的（命令 ifconfig 可以看），否则会创建失败且虚拟机报错：exit with error 4：

# vm switch create public
# vm switch add public ue0

创建后查看新增的 vm-public：

root@ykla:~ # ifconfig

………省略一部分……

vm-public: flags=1008843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST,LOWER_UP> metric 0 mtu 1500
	options=0
	ether 62:bc:e8:9f:f7:e1
	id 00:00:00:00:00:00 priority 32768 hellotime 2 fwddelay 15
	maxage 20 holdcnt 6 proto rstp maxaddr 2000 timeout 1200
	root id 00:00:00:00:00:00 priority 32768 ifcost 0 port 0
	member: em0 flags=143<LEARNING,DISCOVER,AUTOEDGE,AUTOPTP>
	        ifmaxaddr 0 port 1 priority 128 path cost 20000
	groups: bridge vm-switch viid-4c918@
	nd6 options=9<PERFORMNUD,IFDISABLED>

技巧

如果创建错了，可以销毁之：

# vm switch destroy public

查看分配的虚拟交换机：

root@ykla:/usr/home/ykla # vm switch list
NAME    TYPE      IFACE      ADDRESS  PRIVATE  MTU  VLAN  PORTS
public  standard  vm-public  -        no       -    -     ue0

为了在 13.0 之后的 FreeBSD 宿主机中正确使用 xhci 鼠标，应该使用驱动 hms(4)，请在 /boot/loader.conf 中添加：

hw.usb.usbhid.enable=1
usbhid_load="YES"

配置虚拟机模板

注意，如果你运行的是 Windows 10 之前的旧版本或当你想在 Windows 系统上安装 Microsoft SQL Server 时，你需要使用参数 disk0_opts="sectorsize=512" 把磁盘扇区大小设置成 512。

根据模板创建 windows 虚拟机，磁盘占用 40GB：

# vm create -t windows -s 40G winguest

技巧

销毁虚拟机的命令:

root@ykla:/usr/home/ykla # vm  destroy winguest

Are you sure you want to completely remove this virtual machine (y/n)? Are you sure you want to completely remove this virtual machine (y/n)? # 这里输入 y 回车即可删除

但是注意该模板是有问题的，需要进行修改如下，文件路径是 /home/ykla/vm/winguest/winguest.conf：

注意

旧版 FreeBSD 中（FreeBSD 14.0 以前），/home/ 是被软连接到 /usr/home/ 的，是一样的。

FreeBSD 14 以降，不再是软连接，而是直接使用 /home/。

loader="uefi" # 不支持 UEFI 的 windows 不能够启动，例如 XP 操作系统，但是请注意 win7 是支持 UEFI 的
graphics="yes" # 指定暂停虚拟机直至 VNC 链接。
xhci_mouse="yes"
cpu=2 # CPU，这个最好多给一些
memory=4G # 内存

# put up to 8 disks on a single ahci controller.
# without this, adding a disk pushes the following network devices onto higher slot numbers,
# which causes windows to see them as a new interface
ahci_device_limit="8"

# ideally this should be changed to virtio-net and drivers installed in the guest
# e1000 works out-of-the-box
network0_type="e1000" # 开箱即用的虚拟网卡
network0_switch="public" # 虚拟交换机

disk0_type="ahci-hd"
disk0_name="disk0.img"

# windows expects the host to expose localtime by default, not UTC
utctime="no" # 指定 windows 使用 UTC 时间，避免时间差 8 个小时

graphics_res="1920x1080" # 指定 VNC 链接的屏幕分辨率，可用数值在下文列出
uuid="af86e094-56da-11ed-958f-208984999cc9"
network0_mac="58:9c:fc:0c:5e:bb"
root@ykla:/usr/home/ykla #

安装系统

指定 Windows iso 文件开始正常安装。当在安装模式下运行时，vm-bhyve 将等待，直到 VNC 客户端连接后再启动虚拟机。这能让你抓住 Windows 可能显示的提示“Press any key to boot from a CD/DVD“。你能在 vm list 中看到，在此时，虚拟机将显示为锁定：

# vm install winguest /home/ykla/en-us_windows_11_iot_enterprise_ltsc_2024_x64_dvd_f6b14814.iso # 替换成你自己的路径
Starting winguest
  * found guest in /home/ykla/vm/winguest
  * booting...

从 VNC 访问 Win11

当出现Press any key to boot from a CD/DVD时，请快速地按几次回车键。

技巧

如果你忘记按了退回到了 UEFI shell，请停止虚拟机，重新执行上面的安装步骤。

请注意将第二项改为“Chinese (Simplified, Mainland China)”

我们选择“Chinese (Simplified, Mainland China)”

开始安装。在安装中会断开若干次 VNC 连接，重新连接即可。

打开 tigervnc-viewer 输入 localhost，点击连接，然后按任意键以进入安装过程。

技巧

终止虚拟机：如果虚拟机卡死该命令无效，请自行 kill -9 以免影响关机，如果真的阻碍了物理机关机，可以在 tty 按 Ctrl+ C 跳过等待虚拟机，强制关机

root@ykla:~ #  vm list
NAME      DATASTORE  LOADER  CPU  MEMORY  VNC           AUTO  STATE
winguest  default    uefi    2    4G      0.0.0.0:5900  No    Running (2072)
root@ykla:/usr/home/ykla # vm stop winguest
Sending ACPI shutdown to winguest

如果无效：

root@ykla:~ # ps -el
UID  PID PPID C PRI NI     VSZ    RSS MWCHAN STAT TT     TIME COMMAND
 0 1858    1 1  68  0   16388      4 wait   IW    3  0:00.00 () /bin/sh /usr/local/sbin/vm _run winguest /home/ykla/zh-cn_windows_11_business_editions_version_24h2_x64_dvd
root@ykla:~ # kill -9 1858

安装后配置

选择“China”。

安装后开机：

# vm start winguest

打开 VNC 连接即可。

输入用户名

输入密码

重复输入密码

输入安全问题，会重复三次要求你设置三个不同问题。

隐私设置。可随意调整，然后点击“Accept”

……它会在安装中更新，可能有一些方法可以跳过（经测试 oobe\bypassnro 无效），这里请读者自行研究。

汉化系统：

故障排除

有问题先重启一遍自己的物理机。还有问题自己 ifconfig 对比上文看看是不是有了多余的网卡，将其销毁掉。

如果虚拟机一直是 stopped 的状态，检查一下你的网络。

查看网络，这是虚拟机关闭状态下的：

root@ykla:/usr/home/ykla # ifconfig
alc0: flags=8802<BROADCAST,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        options=c319a<TXCSUM,VLAN_MTU,VLAN_HWTAGGING,VLAN_HWCSUM,TSO4,WOL_MCAST,WOL_MAGIC,VLAN_HWTSO,LINKSTATE>
        ether 20:89:82:94:7c:c9
        media: Ethernet autoselect
        nd6 options=29<PERFORMNUD,IFDISABLED,AUTO_LINKLOCAL>
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> metric 0 mtu 16384
        options=680003<RXCSUM,TXCSUM,LINKSTATE,RXCSUM_IPV6,TXCSUM_IPV6>
        inet6 ::1 prefixlen 128
        inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x2
        inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000
        groups: lo
        nd6 options=21<PERFORMNUD,AUTO_LINKLOCAL>
ue0: flags=8943<UP,BROADCAST,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        options=8000b<RXCSUM,TXCSUM,VLAN_MTU,LINKSTATE>
        ether f8:e2:3b:3f:ea:4c
        inet 192.168.31.169 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.31.255
        media: Ethernet autoselect (1000baseT <full-duplex>)
        status: active
        nd6 options=29<PERFORMNUD,IFDISABLED,AUTO_LINKLOCAL>
vm-public: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        ether 3a:e1:fa:98:33:b4
        id 00:00:00:00:00:00 priority 32768 hellotime 2 fwddelay 15
        maxage 20 holdcnt 6 proto rstp maxaddr 2000 timeout 1200
        root id 00:00:00:00:00:00 priority 32768 ifcost 0 port 0
        member: ue0 flags=143<LEARNING,DISCOVER,AUTOEDGE,AUTOPTP>
                ifmaxaddr 0 port 3 priority 128 path cost 20000
        groups: bridge vm-switch viid-4c918@
        nd6 options=9<PERFORMNUD,IFDISABLED>
root@ykla:/usr/home/ykla #

查看网络，这是虚拟机开启状态下的，会多出来一个 tap0：

tap0: flags=8943<UP,BROADCAST,RUNNING,PROMISC,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        description: vmnet/winguest/0/public
        options=80000<LINKSTATE>
        ether 58:9c:fc:10:ff:d6
        groups: tap vm-port
        media: Ethernet autoselect
        status: active
        nd6 options=29<PERFORMNUD,IFDISABLED,AUTO_LINKLOCAL>
        Opened by PID 2519

可选配置

  • 查看所有虚拟机状态：

root@ykla:/usr/home/ykla # vm list
NAME      DATASTORE  LOADER  CPU  MEMORY  VNC  AUTO  STATE
winguest  default    uefi    2    4G      -    No    Stopped

  • 查看指定的虚拟机状态：

root@ykla:/usr/home/ykla # vm info winguest
------------------------
Virtual Machine: winguest
------------------------
  state: stopped
  datastore: default
  loader: uefi
  uuid: af86e094-56da-11ed-958f-208984999cc9
  cpu: 2
  memory: 4G

  network-interface
    number: 0
    emulation: e1000
    virtual-switch: public
    fixed-mac-address: 58:9c:fc:0c:5e:bb
    fixed-device: -

  virtual-disk
    number: 0
    device-type: file
    emulation: ahci-hd
    options: -
    system-path: /home/ykla/vm/winguest/disk0.img
    bytes-size: 42949672960 (40.000G)
    bytes-used: 23557898240 (21.940G)

VNC 配置选项

如果你想让 VNC 监听一个特定的主机 IP 地址，请指定以下选项：

graphics_listen="1.2.3.4"

你也可以选择 5900 以外的端口。显然，如果你有多个虚拟机，需要为每个虚拟机使用不同的端口号。如果没有指定，我们会自动选择一个可用的端口，从 5900 开始：

graphics_port="5901"

在默认情况下，屏幕分辨率被设置为 800x600。要指定其他分辨率，请使用以下参数：

graphics_res="1600x900"

请注意，目前只支持以下分辨率：

1920x1200
1920x1080
1600x1200
1600x900
1280x1024
1280x720
1024x768
800x600
640x480

添加 VirtIO 网络驱动

虽然网络适配器“e1000”开箱即用，能让用户联网，但建议尽可能使用“virtio-net”设备。有多种安装这些驱动程序的方法。

  • 如果机器可以通过 e1000 设备访问互联网，你可以直接在虚拟机中下载并安装 virtio 驱动。安装完毕后，关闭虚拟机，在虚拟机配置中改变设备并重新启动。

  • 可以在安装模式下启动虚拟机，但要指定 VirtIO ISO 文件。

# vm install winguest virtio-installer.iso

  • 可以添加 CD 设备到虚拟机上，并指向 ISO 文件

disk1_type="ahci-cd"
disk1_dev="custom"
disk1_name="/full/path/to/virtio-installer.iso"

关于 CPU

大多数桌面版本的 Windows 不支持一个以上的物理 CPU。在默认情况下，bhyve 配置单个虚拟 CPU 和单核心。

可以修改 sysctl 变量 hw.vmm.topology.cores_per_package 以告诉 bhyve 为每个 CPU 创建多核心，而非单核心。例如，将这个 sysctl 设置为 4 将配置一个有 8 个 CPU 的虚拟机，有 2 x 4 个核心。

必须在 /boot/loader.conf 中设置 hw.vmm.topology.cores_per_package（重新启动才能生效）。

当在 FreeBSD 12 上，使用 vm-bhyve 1.3 时，可以使用配置选项来控制每个虚拟的 CPU 拓扑结构：

cpu=8
cpu_sockets=2
cpu_cores=4
cpu_threads=1

关于 NVMe 支持

如同 FreeBSD 12.1R，bhyve 支持模拟 NVMe。对于 vm-bhyve 配置，请遵循以下选项：

disk0_type="nvme"
disk0_name="disk0.img"
disk0_opts="maxq=16,qsz=8,ioslots=1,sectsz=512,ser=ABCDEFGH"

你甚至可以在没有虚拟磁盘的情况下将虚拟机安装到物理 NVMe 磁盘上。以下是一个例子：

loader="uefi"
graphics="yes"
xhci_mouse="yes"
cpu=2
ram=8G
network0_type="e1000"
network0_switch="public"
utctime="no"
passthru0="4/0/0"

4/0/0 是一块直通的 NVMe SSD。

目前，NVMe 启动支持 Windows 8.1 及更新的 Windows，如果你想从 NVMe 磁盘启动 Windows 7，请按照以下步骤进行。

  • 使用 ahci-HD 控制器安装 Windows 7 虚拟机，就像正常程序一样。

  • 安装后，用 nvme 控制器附加一个额外的 disk1.img。

  • 安装微软的 nvme 补丁，即 Windows6.1-KB2990941-v3-x64.msu 和 Windows6.1-KB3087873-v2-x64.msu，确保 nvme 控制器和磁盘 1 出现在 windows7 虚拟的设备管理器中。

  • 关闭虚拟机电源，交换虚拟机配置中的 disk0.img 和 disk1.img。再次启动。

  • 关闭虚拟机电源，删除 ahci 控制器和 disk1.img。留下 nvme 控制器和 disk0.img，再次启动。

现在 Windows 7 虚拟机设备管理器中只有 nvme 控制器，没有 AHCI 控制器。

参考资料

上一页第 10.1 节 安装 Virtual Box下一页第 10.3 节 使用 BVCP 通过网页管理 BHyve

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