如何在Linux系統安裝Windows 11虛擬機(QEMU/KVM) ＋常用技巧

這篇文章Ivon將解說在GNU/Linux系統，用Virt Manager安裝Microsoft Windows 11系統虛擬機的過程。並解說一些常用操作技巧，讓你可以在自在的於Linux系統跑Windows VM。

Windows 11與Windows 10虛擬機的安裝方式略有不同，所以Ivon單獨寫一篇解說。Windows 11的"WSA"以及"WSL"在虛擬機內部也可以正常使用。

使用的虛擬機軟體為自由開源的Virt Manager，配上QEMU/KVM。該虛擬機軟體除了免費又高效率外，好處是即使電腦不支援TPM 2.0也可以用套件模擬，讓Windows 11能成功安裝，不需要破解登錄檔。

即使是虛擬機，安裝Windows 11也需要購買序號啟用，否則請低調找Github的Microsoft Activation Scripts這類工具繞過。

1. 確認電腦虛擬化與KVM支援狀況

要安裝Windows 11虛擬機，CPU需為x86_64架構，還要支援虛擬化，通常在BIOS可以啟用。

CPU不支援TPM 2.0沒關係，可以用模擬的。

檢查CPU是否支援虛擬化，回傳值不應為0。

1
sudo grep -E -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

檢查KVM核心模組是否已經載入，會看到intel_kvm或是amd_kvm出現在列表

1
lsmod | grep kvm

2. 安裝QEMU與Virt Manager

QEMU是作業系統模擬器，透過KVM核心模組加速。Virt Manager則為包含Libvirt的虛擬機管理工具。

Ubuntu參考這篇安裝

Arch Linux參考這篇安裝

3. 新增Windows 11虛擬機組態

Windows 11的安裝ISO可以免費在微軟官網下載。

開啟Virt Manager，點選左上角新增虛擬機
點選手動安裝
輸入Windows 11
RAM至少給8GB，CPU至少給四核心
建立至少64GB的虛擬硬碟。虛擬硬碟格式是qcow2，會逐漸吃滿分配的硬碟空間。
勾選在安裝前自訂配置
晶片組改為Q35，韌體選擇OVMF_CODE.secboot.fd
點選左下角新增硬體 → 新增虛擬TPM硬體
點選新增儲存 → 裝置類型選擇CDROM，然後再選擇Windows 11的ISO
點選開機選項，確認CDROM在第一順位。
硬碟部份，儘管virtio可以改善硬碟讀取效能，但Windows的virtio常常一更新就出狀況，導致進入BSOD，所以Ivon仍使用較為穩定的SATA。
Windows 11只要UEFI(上面選擇的是OVMF)支援Secure Boot即可安裝，不需要真的啟用Secure Boot。如果你想啟用真正加密，請參考這篇
設定就緒之後，點選左上角「開始安裝」

4. 開始安裝Windows 11虛擬機

開機後一直下一步即可
點選我沒有產品金鑰
為擁有全部Windows功能，建議安裝專業版
安裝至預設的虛擬硬碟
安裝後它會重開機，按照指示設定，進入桌面，等待Windows完成更新。如果開機後還是進入安裝媒體，則自行移除CDROM硬體裝置再重新開機。

5. 常用技巧

5.1. 安裝Spice Tools

在Windows虛擬機裡面，到官網下載安裝檔。

Spice Tools能讓虛擬機與實體機共用剪貼簿，Windows也會自動隨著虛擬機視窗大小縮放解析度 (虛擬機工具列→檢視→縮放檢視→自動將VM調整至與視窗大小相同)。

如果之後要GPU直通，請勿安裝Spice Tools。

5.2. 共享資料夾

如果想要與QEMU虛擬機共享資料夾，可考慮用SSHFS-win掛載本機Linux的目錄。

Linux實體機的區域IP可以用ip addr指令查看。

由於Virt Manager預設是使用NAT網路，所以每個虛擬機會分配到一個區域IP，就像區域網路多出一部電腦。於是在Windows虛擬機內，要掛載SSHFS，就是輸入Linux實體機IP:要掛載的路徑來掛載SSHFS。

5.3. 隱藏KVM虛擬化狀態

(選擇性) 不讓Windows工作管理員偵測到目前是處於虛擬環境。以前Nvidia的驅動一偵測到虛擬環境就會不給裝，但現在新版驅動已經無必要隱藏KVM。

開啟Virt Manager首頁，點選編輯 → 偏好設定 → 啟用XML編輯
確認Windows 11的硬體列表 → CPU數的設定為「複製主機CPU配置」
於概覽 → 編輯XML，找到</features>欄位，於上方加入<kvm><hidden state='on'/></kvm>，點選套用。

5.4. 於KVM虛擬機內部啟用Hyper-V

參考自Nested Virtualization - Hyper-V 2019 in qemu-kvm – /techblog

QEMu要達成巢狀虛擬化是有可能的。透過調整QEMU的設定，即可在虛擬機裡啟用Hyper-V，讓Windows跑Winsows Subsystem for Linux(WSL)與Windows Susbsytem for Android(WSA)。

編輯虛擬機硬體 → CPU數，編輯XML，找到<features>處，加入以下內容，將CPU設定為虛擬Skylake-Server-noTSX-IBRS

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
 <features>
    <acpi/>
    <apic/>
    <pae/>
    <hyperv>
      <synic state='on'/>
    </hyperv>
  </features>
  <cpu mode='custom' match='exact' check='partial'>
    <model fallback='allow'>Skylake-Server-noTSX-IBRS</model>
    <feature policy='disable' name='hypervisor'/>
    <feature policy='require' name='vmx'/>
  </cpu>
  <clock offset='utc' />

再點選套用。

5.4. GPU直通改善圖形效能

QEMU/KVM的顯示卡Virtio可以透過Virglrenderer達成3D硬體加速，但僅適用於Linux客體機，不適用Windows。所以不論用哪個顯示卡，效能都不會太高。

最好的作法是將Linux的獨立顯示卡pass給Windows 11的虛擬機，使其能執行3D應用程式與跑AI計算，值得一提的是現在Nvidia不再禁止虛擬機安裝驅動了。

參見Ubuntu：Windows虛擬機顯示卡直通

5.5. 遠端存取Windows虛擬機

從手機、筆記型電腦的遠端連線程式，存取Windows虛擬機桌面。

這邊提供一個Ivon用過的簡單暴力解決方案：

於Linux實體機啟用SSH服務，並安裝ZeroTier
在Windows虛擬機也安裝ZeroTier
參考微軟說明，啟用Windows內建的RDP遠端桌面。此遠端桌面協定傳輸效率高，即使在低頻寬的情況下仍反應迅速。
在筆電下載Remmina客戶端，協定選RDP，輸入Windows虛擬機的ZeroTier IP，即可連線到遠端Windows桌面。
順帶一提，Virt Manager的Windows虛擬機可以用指令遠端開機：

1
sudo virsh start windows11

5.6. 備份與還原虛擬機

參考自Backup and Restore KVM Vms. Introduction - Sylia CH

在備份Windows 11虛擬機的時候，除了備份組態與虛擬硬碟以外，還要記得備份EFI Variables。

首先是備份，先將虛擬機關機。備份虛擬機XML組態到/run/media/user/SSD2/的第二個硬碟

1
2
3
4
5
su
# 列出虛擬機
virsh list --all
# 將虛擬機組態儲存為XML
virsh dumpxml windows11 > /run/media/user/SSD2/windows11.xml

備份虛擬機硬碟到SSD2硬碟

1
2
cp /var/lib/libvirt/images/windows11.qcow2 /run/media/user/SSD2/windows11.qcow2
cp /usr/share/edk2/x64/OVMF_CODE.secboot.fd /run/media/user/SSD2/OVMF_CODE.secboot.fd

接著是儲存EFI Variables的OVMF_VARS

1
cp /var/lib/libvirt/qemu/nvram/Windows11_VARS.fd /run/media/user/SSD2/Windows11_VARS.fd

若要還原虛擬機：

1
2
3
4
5
6
# 將虛擬硬碟移動至原本位置
su
cp /run/media/user/SSD2/windows11.qcow2 /var/lib/libvirt/images/windows11.qcow2
cp /run/media/user/SSD2/Windows11_VARS.fd /var/lib/libvirt/qemu/nvram/Windows11_VARS.fd
# 按照備份的XML組態建立虛擬機
virsh define --file  /run/media/user/SSD2/windows11.xml

如何在Linux系統安裝Windows 11虛擬機(QEMU/KVM) ＋ 常用技巧

留言板

如何在Linux系統安裝Windows 11虛擬機(QEMU/KVM) ＋常用技巧