VirtualBox/ヒントとテクニック

メインの記事は VirtualBox を参照。

VirtualBox の仮想マシンを他のハイパーバイザにインポート・エクスポート

他のハイパーバイザで作成した仮想マシンを VirtualBox にインポートしたり、VirtualBox の仮想マシンを他のハイパーバイザにエクスポートしたい場合、以下のセクションを読んでください。

additions の削除

Guest additions はほとんどのハイパーバイザで利用することができます: VirtualBox には Guest Additions がありますが、VMware には VMware Tools が、Parallels には Parallels Tools が存在します。これらの追加コンポーネントはゲストのオペレーティングシステムをインストールした後に、仮想マシンの中にインストールするように作られています。ゲストのオペレーティングシステムのパフォーマンスやユーザビリティを向上させるためのデバイスドライバーやシステムアプリケーションから成ります [1]。

仮想マシンに additions をインストールしていた場合、先にアンインストールしてください。他のハイパーバイザのドライバーを使用したままですと、ゲストの挙動がおかしくなったり、クラッシュしたり、あるいは全く起動しなくなったりする可能性があります (特に Windows ファミリーの場合)。

適切な仮想ディスクフォーマットの使用

仮想ディスクイメージを直接変換できるかどうかによって方法は変わります。

自動化ツール

仮想マシンあるいはネイティブのディスクに存在する Windows や GNU/Linux から仮想マシンを作成することができるツールを複数の会社が提供しています。そのような製品を使用する場合、下に書かれている手順は必要なくなります。

• Parallels Transporter は Parallels Inc. から出ているフリーではない製品です。エージェントと呼ばれるソフトウェアをインポート・変換したいゲストにインストールして、(macOS でしか動作しない) Parallels Transporter によってエージェントから USB あるいは有線ネットワークで接続して仮想マシンを作成します。
• VMware vCenter Converter は VMware のウェブサイトで登録することで無料で使える製品で、Parallels Transporter と同じように機能します。ただし仮想マシンを作成するためのデータを収集するソフトウェアは Windows プラットフォームでしか動作しません。

手動変換

最初にVirtualBox によってサポートされているフォーマットとサードパーティのハイパーバイザでサポートされているフォーマットを確認してください。

• VMware に仮想マシンをインポート・エクスポートする場合、VMDK または OVF ディスクフォーマットを使っているのであれば問題は全くありません。他のフォーマットを使っている場合はフォーマットを変換するか上記の VMware vCenter Converter ツールを使います。

• QEMU にインポート・エクスポートする場合も問題はありません: QEMU のフォーマットは VirtualBox によって直接サポートされており、必要であれば変換することができます。

• Parallels ハイパーバイザにインポート・エクスポートするのは難関です: Parallels は専用の HDD フォーマットしかサポートしていません (標準の OVF フォーマットすらサポートしていません)。

• Parallels に仮想マシンをエクスポートする場合、上述の Parallels Transporter ツールを使う必要があります。
• 仮想マシンを VirtualBox にインポートする場合、上述の VMware vCenter Converter を使って仮想マシンを VMware のフォーマットに変換して、それから VMware から移行してください。

ハイパーバイザの VM 設定を作成

ハイパーバイザーは、それぞれ独自の仮想マシン設定ファイルを持っています。VirtualBox の場合は .vbox 、VMware の場合は .vmx 、仮想マシンバンドル (.pvm ファイル) にある config.pvs ファイルなど、各ハイパーバイザーには独自の仮想マシン設定ファイルがあります。このため、新しい移行先のハイパーバイザーで新しい仮想マシンを再作成し、そのハードウェア構成を最初の仮想マシンと可能な限り同じに指定する必要があります。

ゲストオペレーティングシステムのインストールに使用するファームウェアインタフェース(BIOS または UEFI)に細心の注意を払ってください。VirtualBox と Parallels ソリューションではこの 2 つのインターフェースを選択するオプションがありますが、VMware では .vmx ファイルに次の行を手動で追加する必要があります。

ArchLinux_vm.vmx

firmware = "efi"

最後に、変換した既存の仮想ディスクを使用するようにハイパーバイザーに依頼し、仮想マシンを起動します。

ヒント: 同様に、VMware製品では、設定ファイル.vmx の .vmdk ファイルの場所を適応することで、現在の仮想ディスクの場所を置き換えることができます。

仮想マシンの起動管理

サービスを使って仮想マシンを起動

以下は、仮想マシンをサービスとしてみなすための systemd サービスの実装の詳細です。

/etc/systemd/system/vboxvmservice@.service

[Unit]
Description=VBox Virtual Machine %i Service
Requires=systemd-modules-load.service
After=systemd-modules-load.service

[Service]
User=username
Group=vboxusers
ExecStart=/usr/bin/VBoxManage startvm %i --type startmode
ExecStop=/usr/bin/VBoxManage controlvm %i stopmode
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

ノート:

• Replace username with a user that is a member of the vboxusers group. Make sure the user chosen is the same user that will create/import virtual machines, otherwise the user will not see the VM appliances.
• Replace startmode with a VM frontend type, usually gui, headless or separate
• Replace stopmode with desired state switch, usually savestate or acpipowerbutton

ノート: If you have multiple virtual machines managed by Systemd and they are not stopping properly, try to add KillMode=none and TimeoutStopSec=40 at the end of [Service] section.

vboxvmservice@your_virtual_machine_name systemd ユニットを有効化して、起動時に仮想マシンが実行されるようにしてください。直接起動したい場合、systemd ユニットを起動します。

VirtualBox 4.2 introduces a new way for UNIX-like systems to have virtual machines started automatically, other than using a systemd service.

キーボードショートカットを使って仮想マシンを起動

VirtualBox のインターフェース（GUIまたはCLI）を使用する代わりに、キーボードショートカットで直接仮想マシンを起動すると便利なことがあります。そのためには、.xbindkeysrc でキーバインドを定義します。詳しくは Xbindkeys を参照してください。

例：ノートパソコンの Fn キーを未使用のバッテリーキー（この例で使用したパソコンではF3）で使用する場合。

"VBoxManage startvm 'Windows 7'"
m:0x0 + c:244
XF86Battery

ノート: 仮想マシン名にスペースがある場合は、上記の例のようにシングルクオートでで囲みます。

仮想マシンで特定のデバイスを使う

USB ウェブカメラ/マイクロフォンを使う

ノート: 以下の作業をする前に VirtualBox 拡張パックをインストールする必要があります。

1. 仮想マシンを止め、ウェブカメラ/マイクロフォンが使われていないのを確認します。
2. メイン VirtualBox ウィンドウを立ち上げ Arch マシンの設定に行き、USB セクションを見ます。
3. "Enable USB Controller" を選択します。それから "Enable USB 2.0 (EHCI) Controller" を選択します。
4. "Add filter from device" ボタンをクリック ('+' アイコンとケーブル)。
5. リストから USB ウェブカメラ/マイクロフォンデバイスを選択する。
6. OK をクリックして VM を起動。

ノート: マイクロフォンが "Add filter from device" メニューに表示されない場合、(手順3で) USB 3.0 や 1.1 オプションを使ってみてください。

ウェブカメラや他の USB ドライブの認識

ノート: VM 内で *NIX OS を実行している場合、ほとんどの場合自動検出機能がないため、これはあまり効果がありません。

探しているデバイスが上記のセクションのどのメニューにも表示されず、3 つの USB コントローラ・オプションを全て試した場合、 VM を 3 回別々に起動します。USB 1.1コントローラを使用した場合、USB 2.0 コントローラを使用した場合などを使用します。 起動後、少なくとも 5 分間は VM を起動したままにしてください。Windows がデバイスを自動検出する場合もあります。キーボードやマウス以外のデバイスをフィルタリングして、起動時に起動しないようにしてください。これにより、Windows が起動時にデバイスを検出するようになります。

ゲストサーバーにアクセス

仮想マシンの Apache サーバーにホストマシンからしかアクセスできないようにするには、ホストで以下のコマンドを実行してください:

$ VBoxManage setextradata GuestName "VBoxInternal/Devices/pcnet/0/LUN#0/Config/Apache/HostPort" 8888
$ VBoxManage setextradata GuestName "VBoxInternal/Devices/pcnet/0/LUN#0/Config/Apache/GuestPort" 80
$ VBoxManage setextradata GuestName "VBoxInternal/Devices/pcnet/0/LUN#0/Config/Apache/Protocol" TCP

8888 はホストがリッスンするポートであり、80はVMがApacheの信号を送信するポートです。

ホストマシンで 1024 より小さいポートを使用するには、そのホストマシンのファイアウォールの設定を変更する必要があります。これは "Apache" を対応するサービスやポートに変更することで、SSH や他のサービスとも連携して動作するように設定することができます。

ノート: pcnet は VM のネットワークカードを指します。VM の設定で Intel カードを使用している場合、pcnetをe1000 に変更してください。

VirtualBox のゲストとホスト間で ssh を使用して通信するには、設定 > ネットワークでサーバーポートを転送する必要があります。クライアント/ホストから接続するときは、他のマシンの接続ではなく、クライアント/ホストマシンの I Pアドレスに接続します。これは仮想アダプター経由で接続が行われるためです。

Windows ゲストにおける D3D アクセラレーション

最近のバージョンの VirtualBox ではゲストにおける OpenGL のアクセラレーションをサポートしています。マシン設定のビデオメモリを設定するところの下にあるチェックボックスで有効にして、VirtualBox の Guest Addtions をインストールするだけです。ただし、ほとんどの Windows のゲームは (DirectX に含まれている) Direct3D を使っており、OpenGL は使用していません。したがってこの方法ではアクセラレーションが効きません。しかしながら、(d3d コールを OpenGL に変換する) Wine の d3d ライブラリを借用することで Windows ゲストにおける Direct3D のアクセラレーションを発揮させることができます。これらのライブラリは現在 VirtualBox の Guest Addtions ソフトウェアに含まれています。

上記のとおり OpenGL のアクセラレーションを有効にした後、ゲストをセーフモードで再起動してください (VirtualBox の画面が消えて Windows の画面が表示される前に F8 を押下)。そして、VirtualBox の Guest Additions をインストールして、インストール中に "Direct3D support" のチェックボックスをオンにしてください。通常モードで再起動すると Direct3D がアクセラレーションされるようになっているはずです。

ノート:

• このハックは、ゲームが行うハードウェアチェックや使用する D3D の部分によって、一部のゲームで動作する場合と動作しない場合があります。
• この方法は Windows XP、7、8.1 でテストされました。あなたの Windows バージョンでこの方法が動作しない場合は、こちらに情報を追加してください。

USB キーと VirtualBox

USB キーで VirtualBox を使用する場合、例えば ISO イメージでインストールしたマシンを起動する場合、既存のドライブから VDMK を手動で作成する必要があります。しかし、新しい VMDK が保存され、別のマシンに移動すると、再び適切なマシンを起動するのに問題が発生する場合があります。この問題を解消するには、以下のスクリプトを使用して VirtualBox を起動することができます。このスクリプトは、古い VMDK ファイルをクリーンアップして登録を解除し、新しい適切な VMDK を作成してくれます:

#!/bin/bash

# Erase old VMDK entries
rm ~/.VirtualBox/*.vmdk

# Clean up VBox-Registry
sed -i '/sd/d' ~/.VirtualBox/VirtualBox.xml

# Remove old harddisks from existing machines
find ~/.VirtualBox/Machines -name \*.xml | while read file; do
  line=`grep -e "type\=\"HardDisk\"" -n $file | cut -d ':' -f 1`
  if [ -n "$line" ]; then
    sed -i ${line}d $file
    sed -i ${line}d $file
    sed -i ${line}d $file
  fi
  sed -i "/rg/d" $file
done

# Delete prev-files created by VirtualBox
find  ~/.VirtualBox/Machines -name \*-prev -exec rm '{}' \;

# Recreate VMDKs
ls -l /dev/disk/by-uuid | cut -d ' ' -f 9,11 | while read ln; do
  if [ -n "$ln" ]; then
    uuid=`echo "$ln" | cut -d ' ' -f 1`
    device=`echo "$ln" | cut -d ' ' -f 2 | cut -d '/' -f 3 | cut -b 1-3`

    # determine whether drive is mounted already
    checkstr1=`mount | grep $uuid`
    checkstr2=`mount | grep $device`
    checkstr3=`ls ~/.VirtualBox/*.vmdk | grep $device`
    if [[ -z "$checkstr1" && -z "$checkstr2" && -z "$checkstr3" ]]; then
      VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename ~/.VirtualBox/$device.vmdk -rawdisk /dev/$device -register
    fi
  fi
done

# Start VirtualBox
VirtualBox

既存のドライブからVMDKを作成するには、ユーザーを "disk"グループに追加する必要があることに注意してください。

VirtualBox の中でネイティブの Arch Linux 環境を実行

Arch Linux と他のオペレーティングシステムのデュアルブートシステムを使用している場合、両方で作業する必要がある場合、切り替えが急激に面倒になることがあります。また、仮想マシンを使うことで、あなたのコンピュータパワーのほんの一部を利用することになり、パフォーマンスを必要とするプロジェクトに取り組む際に問題を引き起こす可能性があります。

このガイドでは、2 つ目のオペレーティングシステムを実行するときに、仮想マシンでネイティブの Arch Linux を再利用できるようにします。この方法では、各オペレーティングシステムをネイティブで実行する能力を保ちつつ、Arch Linux インストールを仮想マシン内で実行するオプションがあります。

永続的な命名規則を使用していることを確認

ハードウェアの構成によっては、ハードドライブを表すデバイスファイルが Arch Linux 環境をネイティブに実行したり仮想マシンの中で実行したときと異なっている可能性があります。この問題は FakeRAID を使っている場合などに発生します。FakeRAID デバイスは GNU/Linux ディストリビューションをネイティブで実行している場合は /dev/mapper/ にマッピングされ、デバイスにアクセスすることができます。しかしながら、仮想マシンの中では、ホストのオペレーティングシステムのドライバーが FakeRAID を制御して抽象化するために、/dev/sdaX などのマッピングがされないことがあるのです。

この問題を解決するには、両方のシステムで共通する命名規則を使用する必要があります。UUID を使用することで問題は解決します。ブートローダーや fstab ファイルで UUID を使うようにしてください。詳しくは fstab や永続的なブロックデバイスの命名を参照。

警告:

• Arch Linuxの仮想マシンからホストのパーティションが読取り専用でアクセスされるようにしてください。これにより、注意が足りないためにそのホストのパーティションに書き込むことで起こる可能性のある破損のリスクを回避できます。
• この仮想マシンのホストとして使用されている2つ目のオペレーティングシステムのエントリーからVirtualBoxをブートさせることは、絶対に避けてください。特に、デフォルトのブートローダーやブートマネージャーのエントリーが別のオペレーティングシステムである場合は特に注意が必要です。タイムアウトを長くするか、選択の順序で下に配置してください。

mkinitcpio イメージが正しいことを確認

mkinitcpio の設定で block フックが使われていることを確認:

/etc/mkinitcpio.conf

[...]
HOOKS="base udev autodetect modconf block filesystems keyboard fsck"
[...]

block が存在しない場合、追加して initramfs を再生成してください:

# mkinitcpio -p linux

物理ドライブから起動するための VM 設定を作成

.vmdk ディスクイメージの作成

次に、RAW ディスク を仮想ドライブとして使用する新しい仮想マシンを作成する必要があります。そのためには、物理ディスクにマッピングされる ~ 1Kio の VMDK ファイルを使用します。残念ながら、VirtualBox にはこのオプションが GUI にはありませんので、コンソールを使用し、VBoxManage の内部コマンドを使用する必要があります。

Arch Linux の仮想マシンを使用するホストを起動します。コマンドは、お持ちのホストに合わせて適応する必要があります。

GNU/Linux ホストで 

これを達成する方法は 3 つあります : root としてログインする、デバイスのアクセス権を chmod で変更する、ユーザーを disk グループに追加する。後者の方法がよりエレガントですので、その方法で進めましょう :

# gpasswd -a your_user disk

新しいグループ設定を適用するには :

$ newgrp

現在、以下のコマンドを使用することができます :

$ VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename /path/to/file.vmdk -rawdisk /dev/sdb -register

以下のコマンドを、特に VMDK の場所とファイル名、および Arch Linux インストールを含むマップする生のディスクの場所に合わせて、あなたのニーズに合わせて調整してください。

Windows ホストで

管理者として実行する必要があるコマンドプロンプトを開きます。

ヒント: Windows でスタートメニュー/スタート画面を開き、cmd と入力し、Ctrl+Shift+Enter と入力すると、選択したプログラムを管理者権限で実行するショートカットになります。

Windows では、ディスクのファイル名の慣例が UNIX と異なるため、次のコマンドを使用して、Windows システムにあるドライブとその場所を確認します:

# wmic diskdrive get name,size,model

Model                               Name                Size
WDC WD40EZRX-00SPEB0 ATA Device     \\.\PHYSICALDRIVE1  4000783933440
KINGSTON SVP100S296G ATA Device     \\.\PHYSICALDRIVE0  96024821760
Hitachi HDT721010SLA360 ATA Device  \\.\PHYSICALDRIVE2  1000202273280
Innostor Ext. HDD USB Device        \\.\PHYSICALDRIVE3  1000202273280

この例では、Windows の慣例が \\.\PhysicalDriveX で、X は 0 からの数字であるため、\\.\PHYSICALDRIVE1 は Linux ディスクの用語での /dev/sdb に類似している可能性があります。

Windows で VBoxManage コマンドを使用するには、まず cd C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\ で VirtualBox のインストールフォルダに現在のディレクトリを変更するか、

# .\VBoxManage.exe internalcommands createrawvmdk -filename C:\file.vmdk -rawdisk \\.\PHYSICALDRIVE1

または、絶対パス名を使用します:

# "C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\VBoxManage.exe" internalcommands createrawvmdk -filename C:\file.vmdk -rawdisk \\.\PHYSICALDRIVE1

他の OS のホストで

前述のコマンドには、OS X などの他のオペレーティングシステムで使用された場合の制限がありますので、関心がある場合は マニュアルページ を注意深く読んでください。

VM 設定ファイルの作成

ノート:

• To make use of the VBoxManage command on Windows, you need to change the current directory to your VirtualBox installation folder first: cd C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\.
• Windows makes use of backslashes instead of slashes, please replace all slashes / occurrences by backslashes \ in the commands that follow when you will use them.

After, we need to create a new machine (replace the VM_name to your convenience) and register it with VirtualBox.

$ VBoxManage createvm -name VM_name -register

Then, the newly raw disk needs to be attached to the machine. This will depend if your computer or actually the root of your native Arch Linux installation is on an IDE or a SATA controller.

If you need an IDE controller:

$ VBoxManage storagectl VM_name --name "IDE Controller" --add ide
$ VBoxManage storageattach VM_name --storagectl "IDE Controller" --port 0 --device 0 --type hdd --medium /path/to/file.vmdk

otherwise:

$ VBoxManage storagectl VM_name --name "SATA Controller" --add sata
$ VBoxManage storageattach VM_name --storagectl "SATA Controller" --port 0 --device 0 --type hdd --medium /path/to/file.vmdk

While you continue using the CLI, it is recommended to use the VirtualBox GUI, to personalise the virtual machine configuration. Indeed, you must specify its hardware configuration as close as possible as your native machine: turning on the 3D acceleration, increasing video memory, setting the network interface, etc.

最後に、Arch Linux とホストのオペレーティングシステムをシームレスに統合して OS 間のコピーペーストができるようにしたい場合、VirtualBox#Guest Additions をインストールを参照してください。Arch Linux 仮想マシンは基本的に Arch Linux ゲストと同じです。

警告: For Xorg to work in natively and in the virtual machine, since obviously it will be using different drivers, it is best if there is no /etc/X11/xorg.conf, so Xorg will pick up everything it needs on the fly. However, if you really do need your own Xorg configuration, maybe is it worth to set your default systemd target to multi-user.target with systemctl isolate graphical.target as root (more details at Systemd#Targets table and Systemd#Change current target). In that way, the graphical interface is disabled (i.e. Xorg is not launched) and after you logged in, you can startx} manually with a custom xorg.conf.

VirtualBox からネイティブの Arch Linux 環境をインストール

場合によってはネイティブの Arch Linux 環境をインストールするのが有用な場合があります: VirtualBox を使って raw ディスク にインストールすることができます。既存のオペレーティングシステムが Linux ベースの場合、代わりに既存の Linux からインストールを読んでください。

#VirtualBox の中でネイティブの Arch Linux 環境を実行とほとんど同じですが手順が異なります。そちらでは #.vmdk ディスクイメージの作成をしてから#VM 設定ファイルの作成を行います。

これで仮想 VMDK ディスクが実際のディスクに紐付けられた VM の設定完了です。インストール手順はVirtualBox#Arch Linux をゲストにすると全く同じです。ただし#永続的な命名規則を使用していることを確認して #mkinitcpio イメージが正しいことを確認してください。

警告:

• For BIOS systems and MBR disks, do not install a bootloader inside your virtual machine, this will not work since the MBR is not linked to the MBR of your real machine and your virtual disk is only mapped to a real partition without the MBR.
• For UEFI systems without CSM and GPT disks, the installation will not work at all since:

• the ESP partition is not mapped to your virtual disk and Arch Linux requires to have the Linux kernel on it to boot as an EFI application (see EFISTUB for details);
• and the efivars, if you are installing Arch Linux using the EFI mode brought by VirtualBox, are not the one of your real system: the bootmanager entries will hence not be registered.

• This is why, it is recommended to create your partitions in a native installation first, otherwize the partitions will not be taken into consideration in your MBR/GPT partition table.

インストールが完了したら、GNU/Linux のインストールメディア (Arch Linux のインストールメディアでもかまいませんしそうでなくでも問題ありません) を使ってコンピュータをネイティブに起動して、インストールした Arch Linux 環境に chroot してからブートローダーをインストール・設定してください。

Install MacOS guest

Before starting the VM, run the following commands on the host machine [2]:

$ VBoxManage modifyvm "MyMacVM" --cpuid-set 00000001 000106e5 00100800 0098e3fd bfebfbff
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" "VBoxInternal/Devices/efi/0/Config/DmiSystemProduct" "iMac11,3"
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" "VBoxInternal/Devices/efi/0/Config/DmiSystemVersion" "1.0"
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" "VBoxInternal/Devices/efi/0/Config/DmiBoardProduct" "Iloveapple"
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" "VBoxInternal/Devices/smc/0/Config/DeviceKey" "ourhardworkbythesewordsguardedpleasedontsteal(c)AppleComputerInc"
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" "VBoxInternal/Devices/smc/0/Config/GetKeyFromRealSMC" 1
$ VBoxManage setextradata "MyMacVM" VBoxInternal2/EfiGopMode 4

Mojave インストール時にキーボード/マウスの入力ができない場合

Mojave をインストールしようとしている場合、上記のステップを実行した後、インストーラーは起動しますが、キーボードやマウスの入力ができないかもしれません。この原因は、Mojave が USB 1.1 コントローラをサポートしていないためのようです。この問題を解決するためには、USB 3.0 をエミュレートする必要があります。まず、VirtualBox 拡張パックをインストールしてください。

次に、マシン > 設定 > USB に移動し、USB 3.0 を選択します。これ以降、入力は正常に動作するはずです。

再起動後の UEFI インタラクティブシェル

インストーラーがインストール中にブート可能なドライブを適切にフォーマットできなかった場合、UEFI シェルに入ってしまうことがあります。その場合は、次の手順を実行してください：

1. UEFI プロンプトで exit と入力します。
2. Boot Maintenance Manager を選択します。
3. Boot From File を選択します。

こうすると、いくつかの分かりにくい PCI パスが表示されます。最初のものは、あなたがブートしようとして失敗したものです。2番目（または3番目）のものが、インストールを続行するために読み込む必要がある MacOS リカバリーパーティションであるはずです。2番目のエントリをクリックします。空の場合は、Esc キーを押して戻り、3番目のエントリを選択します。フォルダが表示されるエントリを見つけたら、フォルダをクリックして進みます。それは、おおよそ macOS Install Data > Locked Files > Boot Files > boot.efi のようなパスになるはずです。boot.efi を選択して Enter キーを押すと、MacOS インストーラにブートし、インストールを再開することができます。一部のサブディレクトリが欠落している可能性があることに注意してください。最終的に boot.efi に到達する必要があります。[3]

ネイティブの Windows 環境を仮想マシンに移動

ここでは既存のネイティブ Windows 環境を GNU/Linux で動作する VirtualBox の仮想マシンに移動するケースを説明します。MSDOS/Intel パーティションスキームを使用する Windows 環境だけ扱います。移動させるには Windows 環境が最初の MBR パーティションに存在していなくてはなりません。他のパーティションにある場合でも移動はできますが未確認です (詳しくは#既知の制限を参照)。

警告: If you are using an OEM version of Windows, this process is unauthorized by the end user license license. Indeed, the OEM license typically states the Windows install is tied with the hardware together. Transferring a Windows install to a virtual machine removes this link. Make thus sure you have a full Windows install or a volume license model before continuing. If you have a full Windows license but the latter is not coming in volume, nor as a special license for several PCs, this means you will have to remove the native installation after the transfer operation has been achieved.

A couple of tasks are required to be done inside your native Windows installation first, then on your GNU/Linux host.

Windows での作業

The first three following points comes from this outdated VirtualBox wiki page, but are updated here.

• Remove IDE/ATA controllers checks (Windows XP only): Windows memorize the IDE/ATA drive controllers it has been installed on and will not boot if it detects these have changed. The solution proposed by Microsoft is to reuse the same controller or use one of the same serial, which is impossible to achieve since we are using a Virtual Machine. MergeIDE, a German tool, developped upon another other solution proposed by Microsoft can be used. That solution basically consists in taking all IDE/ATA controller drivers supported by Windows XP from the initial driver archive (the location is hard coded, or specify it as the first argument to the .bat script), installing them and registering them with the regedit database.

• Use the right type of Hardware Abstraction Layer (old 32 bits Windows versions): Microsoft ships 3 default versions: Hal.dll (Standard PC), Halacpi.dll (ACPI HAL) and Halaacpi.dll (ACPI HAL with IO APIC). Your Windows install could come installed with the first or the second version. In that way, please disable the Enable IO/APIC VirtualBox extended feature.

• AGP デバイスドライバーを無効化してください (古いバージョンの Windows のみ): C:\Windows\SYSTEM32\drivers\ ディレクトリに agp440.sys または intelppm.sys ファイルが存在する場合、削除してください。VirtualBox は PCI 仮想グラフィックカードを使うため、AGP ドライバーが使われると問題が発生します。

• Create a Windows recovery disk: In the following steps, if things turn bad, you will need to repair your Windows installation. Make sure you have an install media at hand, or create one with Create a recovery disk from Vista SP1, Create a system repair disc on Windows 7 or Create a recovery drive on Windows 8.x).

Disk2vhd を使って Windows パーティションを複製

Windows を起動して、不要なデータを削除し (CCleaner などを使用)、disk2vhd ツールを使って VHD イメージを作成してください。予約されているシステムパーティション (存在する場合) と Windows パーティション (通常はディスク C:) を含めます。Disk2vhd によって作成されるイメージのサイズはパーティション上のファイルの合計 (使用容量) になります。パーティション全体のサイズではありません。上手くいけば、MBR や Windows ブートローダーに手を焼くことなくイメージで仮想マシンを起動できます。

GNU/Linux での作業

ヒント: Disk2vhd で VHD イメージを作成した場合はパーティション関連の箇所まで読み飛ばしてください。

• Reduce the native Windows partition size to the size Windows actually needs with ntfsresize available from ntfs-3g. The size you will specify will be the same size of the VDI that will be created in the next step. If this size is too low, you may break your Windows install and the latter might not boot at all.

Use the --no-action option first to run a test:

# ntfsresize --no-action --size 52Gi /dev/sda1

If only the previous test succeeded, execute this command again, but this time without the aforementioned test flag.

• GNU/Linux ホストに VirtualBox をインストール (ホストが Arch Linux の場合は VirtualBox#ホストとしてインストールを参照)。

• Create the Windows disk image from the beginning of the drive to the end of the first partition where is located your Windows installation. Copying from the beginning of the disk is necessary because the MBR space at the beginning of the drive needs to be on the virtual drive along with the Windows partition. In this example two following partitions sda2 and sda3will be later removed from the partition table and the MBR bootloader will be updated.

# sectnum=$(( $(cat /sys/block/''sda/sda1''/start) + $(cat /sys/block/''sda/sda1''/size) ))

Using cat /sys/block/sda/sda1/size will output the number of total sectors of the first partition of the disk sda. Adapt where necessary.

# dd if=''/dev/sda'' bs=512 count=$sectnum | VBoxManage convertfromraw stdin ''windows.vdi'' $(( $sectnum * 512 ))

We need to display the size in byte, $(( $sectnum * 512 )) will convert the sector numbers to bytes.

• Since you created your disk image as root, set the right ownership to the virtual disk image:

  # chown your_user:your_group windows.vdi

• Create your virtual machine configuration file and use the virtual disk created previously as the main virtual hard disk.

• Try to boot your Windows VM, it may just work. First though remove and repair disks from the boot process as it may interfere (and likely will) booting into safe-mode.

• セーフモードで Windows 仮想マシンを起動してみてください (Windows ロゴが表示される前に F8 キーを押します)。起動しない場合、#MBR と Microsoft ブートローダーの修復を読んでください。セーフモードでは、Windows のプラグアンドプレイ認識システムによってドライバーがインストールされます [4]。そして、Devices > Insert Guest Additions CD image... メニューから VirtualBox Guest Additions をインストールしてください。新しいディスクダイアログが表示されない場合、CD ドライブからインストーラーを手動で起動してください。

• これで Windows 仮想マシンの設定は完了です。#既知の制限も忘れずに読んでください。

• Performance tip: according to VirtualBox manual, SATA controller has a better performance than IDE. If you can't boot Windows off virtual SATA controller right away, it is probably due to the lack of SATA drivers. Attach virtual disk to IDE controller, create an empty SATA controller and boot the VM - Windows should automatically install SATA drivers for the controller. You can then shutdown VM, detach virtual disk from IDE controller and attach it to SATA controller instead.

MBR と Microsoft ブートローダーの修復

Windows の仮想マシンが起動しない場合、仮想マシンに以下の修正を施す必要があります。

• Boot a GNU/Live live distribution inside your virtual machine before Windows starts up.

• Remove other partitions entries from the virtual disk MBR. Indeed, since we copied the MBR and only the Windows partition, the entries of the other partitions are still present in the MBR, but the partitions are not available anymore. Use fdisk to achieve this for example.

fdisk ''/dev/sda''
Command (m for help): a
Partition number (''1-3'', default ''3''): ''1''

• Write the updated partition table to the disk (this will recreate the MBR) using the m command inside fdisk.

• Use testdisk (see here for details) to add a generic MBR:

# testdisk > Disk /dev/sda...' > [Proceed] >  [Intel] Intel/PC partition > [MBR Code] Write TestDisk MBR to first sector > Write a new copy of MBR code to first sector? (Y/n) > Y > Write a new copy of MBR code, confirm? (Y/N) > A new copy of MBR code has been written. You have to reboot for the change to take effect. > [OK]

• With the new MBR and updated partition table, your Windows virtual machine should be able to boot. If you are still encountering issues, boot your Windows recovery disk from on of the previous step, and inside your Windows RE environment, execute the commands described here.

既知の制限

• Your virtual machine can sometimes hang and overrun your RAM, this can be caused by conflicting drivers still installed inside your Windows virtual machine. Good luck to find them!
• Additional software expecting a given driver beneath may either not be disabled/uninstalled or needs to be uninstalled first as the drivers that are no longer available.
• Your Windows installation must reside on the first partition for the above process to work. If this requirement is not met, the process might be achieved too, but this had not been tested. This will require either copying the MBR and editing in hexadecimal see VirtualBox: booting cloned disk or will require to fix the partition table manually or by repairing Windows with the recovery disk you created in a previous step. Let us consider our Windows installation on the second partition; we will copy the MBR, then the second partition where to the disk image. VBoxManage convertfromraw needs the total number of bytes that will be written: calculated thanks to the size of the MBR (the start of the first partition) plus the size of the second (Windows) partition. { dd if=/dev/sda bs=512 count=$(cat /sys/block/sda/sda1/start) ; dd if=/dev/sda2 bs=512 count=$(cat /sys/block/sda/sda2/size) ; } | VBoxManage convertfromraw stdin windows.vdi $(( ($(cat /sys/block/sda/sda1/start) + $(cat /sys/block/sda/sda2/size)) * 512 )).

Windows のパーティションを VirtualBox で起動

ノート: The technique outlined in this section only applies to UEFI systems.

場合によってはWindows と Arch のデュアルブートをしながら仮想マシンでパーティションにアクセスできると便利です。#ネイティブの Windows 環境を仮想マシンに移動するのとは色々な点が異なります。

• Windows パーティションは仮想ディスクイメージにコピーしません。かわりに、生の VMDK ファイルを作成します。
• Changes in the VM will be mirrored in the partition, and vice versa
• OEM licenses should still be satisfied, since the Windows partition still boots directly on the hardware

警告: Some of the commands used here can corrupt either the Windows partition, the Arch Linux partition, or both. Use extreme caution when executing commands, and double check that they are being run in the correct shell. It would be a good idea to have a backup of the entire drive ready before beginning this process.

ヒント: It will be useful to have the Arch install ISO readily available, as it will be used the configure the EFI System Partition in the VM. It is also worth having access to Windows installation media (such as the Windows 10 ISO) in case the Windows partition is corrupted.

VirtualBox から Windows パーティションへのアクセス権を与えるように udev を設定

VirtualBox must have raw disk access in order to run a Windows partition. Normally, this would require VirtualBox to be run with full root privileges, but udev can be configured to restrict access to certain partitions. One convenient way to do this assign all Windows-related partitions to the vboxusers group, which can be done with the following udev rules:

ノート: The UUIDs in these rules correspond to particular GPT partition types. In this case, the UUIDs correspond to all Microsoft Reserved (msftres) and Microsoft basic data (msftdata) partitions.

/etc/udev/rules.d/99-vbox.rules

# Rules to give VirtualBox users raw access to Windows partitions

# Microsoft Reserved partitions (msftres)
SUBSYSTEM=="block", ENV{ID_PART_ENTRY_TYPE}=="e3c9e316-0b5c-4db8-817d-f92df00215ae", GROUP="vboxusers"

# Windows partitions (msftdata)
SUBSYSTEM=="block", ENV{ID_PART_ENTRY_TYPE}=="ebd0a0a2-b9e5-4433-87c0-68b6b72699c7", GROUP="vboxusers"

ヒント: Useful udev environment variables and attributes corresponding to a particular partition can be found by running udevadm info /dev/sdXX.

VirtualBox の設定

A VirtualBox VM must be manually created with a custom configuration.

ノート: Do not add a virtual disk during the initial creation of the VM.

Configure the VM with the following settings:

• System
  • Motherboard
    • Enable I/O APIC
    • Enable EFI
    • Hardware Clock in UTC Time
  • Acceleration
    • Paravirtualization Interface: Hyper-V
    • Enable VT-x/AMD-V
    • Enable Nested Paging
• Display > Screen > Acceleration
  • Enable 3D Acceleration
  • Enable 2D Acceleration
• USB > Enable USB Controller

ノート: The Hyper-V setting is not required in order for the system to operate correctly, but it may help avoid licensing issues.

仮想ディスクイメージファイルの作成

To access the Windows partitions, create a raw VMDK file pointing to the relevant Windows partitions and set the ownership:

# vboxmanage internalcommands createrawvmdk -filename /path/to/vm/folder/windows.vmdk -rawdisk /dev/sdx -partitions res,data -relative
# chown user:group /path/to/vm/folder/windows.vmdk

ノート: When creating the raw VMDK file...

• Root access because VirtualBox must read the partition table
• The -rawdisk parameter should point to a block device, not a partition
• res is the partition number of the Microsoft Reserved Partition
• data is the partition number of the Microsoft basic data partition (i.e. the Windows installation)
• An extra file (windows-pt.vmdk) will also be created
• windows.vmdk will need to be re-created if the partition table is changed

After creating the image, change the ownership so that the desired user/group has access:

In order to boot the virtual machine in UEFI mode, a dedicated virtual disk for the EFI System Partition must be created:

$ vboxmanage createmedium disk --filename /path/to/vm/folder/esp.vmdk --size 512 --format VMDK

Virtualbox で物理ディスク全体を実行する

ノート: Virtualbox の公式ドキュメント 9.8.1. Using a Raw Host Hard Disk From a Guest を参照してください。

これは#Windows のパーティションを VirtualBox で起動と同じように機能しますが、vmdk には 1 つのパーティションではなくディスク全体が含まれるため、物理的なパーティションとして別の ESP または MBR パーティションを作成する必要はなく、ディスクが使用されます。

RAW ディスクを作成します。

# VBoxManage internalcommands createrawvmdk -filename /path/to/file.vmdk -rawdisk /dev/sdb

次に、#Windows のパーティションを VirtualBox で起動と同じ方法に従って、設定と仮想ディスクの接続を行います。

Set guest starting resolution

You can change the BIOS/UEFI booting resolution using VBoxManage tool. For example:

$ VBoxManage setextradata "Your Virtual Machine Name" "VBoxInternal2/EfiGraphicsResolution" "2560x1440"

Recommended resolutions are 1280x720, 1920x1080, 2048x1080, 2560x1440, 3840x2160, 1280x800, 1280x1024, 1440x900, 1600x900.

ホストからゲストへの SSH

仮想マシン設定のネットワークタブには、"Advanced" にポートフォワーディングを作成するためのツールが含まれています。 これを使用して、ゲスト ssh ポート 22 をホストポート 3022 にフォワードできます:

user@host$ ssh -p 3022 $USER@localhost

ホストからゲストへの接続を確立します。

共有フォルダーの代替としての SSHFS

このポートフォワーディングと sshfs を使用すると、ゲストファイルシステムをホストファイルシステムに簡単にマウントできます。

user@host$ sshfs -p 3022 $USER@localhost:$HOME ~/shared_folder

両方の間でファイルを転送します。