Nur ein kleiner schneller Seitensprung, ohne Spuren zu hinterlassen – und das unter den wachsamen Augen der Aktuellen? Qemu macht’s möglich.

Häufig ist es genau diese eine Windows-Anwendung, für die man als Linux-Anwender zähneknirschend doch wieder fremd geht. Notgedrungen schaufelt man einen Bereich auf der Festplatte frei und parkt dort parallel die kommerzielle Virenschleuder aus dem Hause Microsoft. Aber auch die Vielfalt der ständig aktualisierten Distributionen verlockt zu einer Probeinstallation.

Genau in diesen Fällen springt Qemu ein: Die kleine Anwendung simuliert einen kompletten Rechner (siehe Kasten “Prozessorregen”) so perfekt, dass unter ihrer Obhut komplette Betriebssysteme laufen. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise Windows XP wie eine herkömmliche Linux-Anwendung bedienen und nutzen. Qemu bezeichnet dieses in ihm laufende Betriebssystem als Gast (Guest), das Linux-System, auf dem der Emulator läuft hingegen als Wirt oder Host.

Installation

Qemu bekommen Sie kostenlos [1] als bereits fertiges Paket für alle gängigen Distributionen. Sie müssen das Archiv lediglich als Benutzer root in das Wurzelverzeichnis entpacken. In einem Terminalfenster führt beispielsweise der Befehl: sudo tar xvfz qemu-0.9.0-i386.tar.gz -C / zum Ziel. Das Terminalfenster können Sie bei der Gelegenheit gleich geöffnet lassen: Qemu möchte ausschließlich über die Kommandozeile bedient werden.

Sammeltrieb

Bevor Sie Qemu zum Leben erwecken, gilt es zunächst die Installationmedien des gewünschten Gast-Betriebssystems hervorzukramen. Der Emulator verdaut dabei entweder echte Scheiben im CD- oder DVD-Laufwerk oder aber deren Abbilder mit der Endung .iso. Diese so genannten Images erstellen alle guten Brennprogramme, indem sie die Scheibe Bit für Bit auslesen und in einer mehr oder weniger großen Datei speichern.

Im Falle einer Live-Distribution, wie zum Beispiel Knoppix, war dies schon fast alles, was Sie machen müssen. Sofern noch nicht geschehen, öffnen Sie nur noch ein Terminalfenster und setzen dort den Befehl

qemu -cdrom knoppix.iso -boot d -m 512

ab. knoppix.iso steht dabei für den Namen der Image-Datei mit dem Betriebssystem – in diesem Beispiel das von Klaus Knoppers Website [3] herunter geladene Knoppix. Falls reale Medien vorliegen, verwenden Sie stattdessen

qemu -cdrom /dev/cdrom -boot d -m 512

Der von Qemu simulierte PC besitzt damit ein angeschlossenes, virtuelles CD-ROM-Laufwerk (-cdrom). Darin rotiert je nach Befehlszeile entweder die CD aus der Datei knoppix.iso oder der Datenträger im realen Laufwerk /dev/cdrom. Falls sich das Laufwerk wider Erwarten nicht über /dev/cdrom erreichen lässt, ersetzen Sie die Angabe einfach durch die passende Gerätedatei, etwa /dev/hdc oder /dev/sd2. Was hier das Richtige ist, zeigt Ihnen das Hardware-Informationsprogramm Ihrer Distribution.

Der vorletzte Parameter -boot d sorgt schließlich noch dafür, dass der virtuelle PC direkt von der CD startet. Standardmäßig weist Qemu dem virtuellen PC einen 256 MByte großen Hauptspeicher zu, was in der heutigen Zeit jedoch etwas wenig erscheint. Deshalb spendiert das obige Beispiel glatt das Doppelte, wie die Zahl hinter dem -m verrät. Den Speicher knapst der Emulator übrigens vom realen Hauptspeicher ab. Da dort auch das Wirtssystem residiert, sollten Sie hier maximal die Hälfte Ihres Hauptspeichers angeben. Sofern Sie zu viel abzweigen, verweigert Qemu den Start. Die Fehlermeldung aus Abbildung 1 dürfen Sie übrigens getrost ignorieren. Was sich hinter dem angemeckerten /dev/kqemu verbirgt, erläutert der Kasten “Raketenantrieb”. Der Kasten “Mehr RAM mit /dev/shm” zeigt, wie Sie den Arbeitsspeicher der virtuellen Maschine vergrößern.

Strg-Alt befreit sie jedoch wieder.” width=”300″ height=”240″ /> Abbildung 1: Das Qemu-Fenster fängt die Maus nach einem Klick darauf ein. Die Tastenkombination Strg-Alt befreit sie jedoch wieder.

Randaleresistent

Qemu öffnet nun ein neues Fenster, in dem das Betriebssystem von der eingebundenen CD startet. Im Beispielfall aus Abbildung 2 ist dies Knoppix. Wie Sie leicht auf dessen Desktop und in seinem Gerätemanager feststellen können, sieht das Gast-Betriebssystem ausschließlich die von Qemu simulierte Hardware. Folglich glaubt in diesem Beispiel Knoppix, ein richtiges CD-Laufwerk zu nutzen, auch wenn die Daten tatsächlich aus einer Image-Datei stammen. Diese Abschottung hat den Vorteil, dass Sie im virtuellen PC nichts kaputt machen können (Abbildung 3). Im Gegenzug bekommen Sie die darin gespeicherten Daten nicht ohne Verrenkungen wieder heraus.

Abbildung 2: Hier läuft Knoppix 5.2 unter Qemu, das wiederum auf Opensuse 10.2 zuhause ist.

Abbildung 3: Wie der Gerätemanager von Windows XP beweist, sieht das installierte Gast-Betriebssystem nur die durch Qemu simulierte Hardware.

Feste Platten

Die bislang von Qemu emulierte Hardware fällt mit einem CD-Laufwerk recht dürftig aus. Für die dauerhafte Installation eines Betriebssystems fehlt insbesondere ein schöner großer Massenspeicher. Für Windows XP sollte eine mindestens 5 GByte große Festplatte her. Diesen Platz muss das Wirtssystem auf irgendeine Art und Weise bereitstellen. Dazu könnte man eine komplette, vorhandene Festplatte nutzen. Den gewählten Kandidaten stellt man dann Qemu über den zusätzlichen Parameter -hda /dev/hdb zur Verfügung, wobei hdb durch den Gerätenamen der entsprechenden Platte zu ersetzen ist. Insgesamt aktiviert man Qemu in einem solchen Fall also per:

qemu -cdrom /dev/cdrom -boot d -m 512 -hda /dev/hdb

Diese Form der Festplattennutzung führt jedoch recht häufig zu Datenverlusten und ist somit wenig empfehlenswert. Auf keinen Fall sollten Sie Qemu Ihre derzeitige Haupt-Festplatte oder gar ein bestehendes Windows übergeben: Da sich die Hardware des virtuellen PCs vollkommen von derjenigen unterscheidet, unter der das Windows-System ursprünglich installiert wurde, läuft das emulierte Ergebnis in den meisten Fällen nur noch extrem absturzfreudig vor sich hin.

Bitte recht freundlich

Aus diesem Grund greift man besser auf das schon bei den CDs angewendete Prinzip zurück und realisiert die Festplatte ebenfalls über eine Imagedatei. Bei deren Erzeugung hilft das mitgelieferte Programm qemu-img. Der Befehl

qemu-img create dsk.img 5G

erstellt (create) unter dem Dateinamen dsk.img eine neue virtuelle Festplatte mit einer Kapazität von 5 GByte. Doch Vorsicht: Da es sich um ein 1:1-Abbild einer – wenn auch leeren – Festplatte handelt, wird folglich auch die Image-Datei 5 GByte groß. Sie müssen auf Ihrer realen Festplatte also entsprechend viel Speicherplatz freischaufeln. Wie man mit einem kleinen Trick die Image-Datei zumindest vorübergehend eindampft, verrät der Kasten “Schrumpfungsprozess”.

Qemu teilt man nun wieder mit, dass es die erzeugte Datei einbinden und wie eine richtige Festplatte nutzen soll:

qemu -cdrom /dev/cdrom -boot d -m 512 -hda dsk.img

Das von CD gestartete Betriebssystem findet im virtuellen PC nun am ersten Festplattenanschluss eine leere Festplatte mit 5 GByte, auf der Sie nun Windows oder jedes andere Betriebssystem wie gewohnt installieren. Sobald das Gast-Betriebssystem einmal auf der virtuellen Festplatte ruht, werfen Sie das CD-Laufwerk über Bord und starten direkt von der “Harddisk”:

qemu -boot c -m 512 -hda dsk.img

Mit einer solchen virtuellen Festplatte kann man ein paar interessante Dinge anstellen: So lässt sich die zugehörige Image-Datei nicht nur kopieren, sondern auch auf einer DVD archivieren oder kurzerhand auf einem anderen PC mit installiertem Qemu übertragen und dort weiternutzen.

Abbildung 4: Emulatoren eignen sich auch hervorragend, um alte Software zu reanimieren. Hier läuft ein circa 10 Jahre altes Windows98.

Harte Ware

Der virtuelle PC besitzt nun ein CD-Laufwerk und eine Festplatte, auf der das Betriebssystem ruht. Wer mag, darf noch weitere Hardwarekomponenten einsetzen, wie beispielsweise eine Soundkarte:

qemu -cdrom /dev/cdrom -boot d -m 512 -hda festplatte.img -soundhw sb16

Qemu emuliert damit eine Soundkarte, die kompatibel zur legendären Soundblaster 16 ist. Alle halbwegs modernen Betriebssysteme bringen dafür bereits passende Treiber mit.

Um die Einrichtung eines Netzwerks muss man sich hingegen keine Gedanken machen: Qemu stellt eine NE2000-kompatible Netzwerkkarte bereit, die es selbständig aktiviert und einrichtet. Das Betriebssystem im virtuellen PC erhält über den im Emulator eingebauten DHCP-Server automatisch eine IP-Adresse. Sofern Sie auf Ihrem realen Computer eine Verbindung ins Internet aufgebaut haben, nutzt das Gast-Betriebssystem sie automatisch mit.

Eingriff

Im laufenden Betrieb wechselt die Tastenkombination [Strg]+[Alt]+[2] in den so genannten Monitor. In dieser Kommandozentrale tauschen Sie mit kurzen Textbefehlen unter anderem die CDs in den virtuellen Laufwerken aus oder melden ein USB-Gerät an. Per system_reset starten Sie den virtuellen PC neu, ein help liefert eine Übersicht aller möglichen Kommandos. Um eine vorhandene CD auszuwerfen, genügt ein eject cdrom. Eine neue Image-Datei oder eine reale CD melden Sie danach per change cdrom Dateiname an. Die neue USB-Maus aktivieren Sie mittels usb_add mouse, wodurch Sie gleichzeitig den simulierten PS/2-Anschluss deaktivieren. Neben der Maus unterstützt Qemu noch USB-Massenspeicher nach dem Prinzip der Festplattenimages: usb_add disk:usbimage.img. Für reale USB-Geräte kennt Qemu eine Durchleitung, die jedoch noch in den Kinderschuhen steckt.

Über [Strg]+[Alt]+[1] gelangen Sie schließlich wieder zurück zum virtuellen PC. Das darin laufende Betriebssystem sollten Sie übrigens immer wie gewohnt beenden, beziehungsweise herunterfahren. Das Qemu-Fenster einfach zu schließen wirkt so, als würden Sie an Ihrem realen PC im laufenden Betrieb den Stecker aus der Wand ziehen.

Alle Mann von Bord

Qemu versteckt die reale Hardware vor dem Gast-Betriebssystem – und umgekehrt. Es stellt sich daher schnell die Frage, wie man Dateien zwischen realem und virtuellen PC austauscht. Der einfachste Weg führt über das Netzwerk und einen so genannten SSH-Server. Letzteren bringen alle modernen Linux-Distributionen schlüsselfertig mit. Unter dem Gast-Betriebssystem benötigt man nur noch einen entsprechenden SSH-Client. Linux liegt dieses Werkzeug in der Regel ebenfalls standardmäßig bei, für Windows finden Sie im Internet zahlreiche Alternativen [7].

Öffnen Sie nun im virtuellen PC ein Terminalfenster (beziehungsweise die Eingabeaufforderung) und rufen darin den Befehl scp text.txt klaus@10.0.2.2:~ auf. Damit kopieren Sie die Datei text.txt in das Heimatverzeichnis des Benutzers Klaus auf dem realen PC. Der umgekehrte Weg funktioniert analog: scp klaus@10.0.2.2:~/text.txt .. Der Wirt ist dabei immer über die IP-Adresse 10.0.2.2 erreichbar.

Qemu kennt noch ein paar weitere, komplexere Möglichkeiten des Datenaustauschs, auf die das Qemu-FAQ ausführlich eingeht [1].

Fazit

Auch wenn die Geschwindigkeit von Qemu teilweise zu wünschen übrig lässt, erlaubt der Emulator die schnelle Installation eines neuen oder fremden Betriebssystems. Wer dabei auf den Geschmack gekommen ist, findet im FreeOS-Zoo unter [4] gleich eine ganze Palette exotischer Kandidaten. Auch für die etwas kryptische Bedienung auf der Kommandozeile bietet das Internet Abhilfe: Zu den inoffiziellen, grafischen Oberflächen zählt beispielsweise der Qemu-Launcher [5].