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Cleuton Sampaio - Me siga! RustingCrab.com.

Criar uma VM com QEMU

Você deve estar se perguntando: “Porque diabos eu faria isso?” Afinal de contas, temos Docker, certo? E se precisarmos de uma VM temos o VirtualBox e outros softwares para isso.

Bom, vamos começar do começo…

Você não pode alterar o kernel do container, pois ele não possui um! Ele usa o do host.

VirtualBox é ótimo, mas é um software comercial. QEMU é opensource.

Mas por que eu iria alterar o kernel? Boa pergunta! Se estiver pensando em criar aplicações de monitoração eBPF ou mesmo quiser criar um driver em Rust, vai precisar “futucar” o Kernel sim!

Com uma VM você pode fazer o que quiser!

Etapas

Você vai precisar criar um disco virtual, baixar uma imagem ISO de um sistema operacional, instalar esse sistema no disco virtual e subir sua VM com o QEMU.

Criar disco virtual:

Já instalou o QEMU? Não, então instale:

sudo apt install qemu-<sua plataforma>  
sudo apt install qemu-kvm

Você deve instalar o qemu apropriado para a sua plataforma:

Agora, escolha uma pasta e crie um disco virtual, digamos com 100GB (pode criar com menos):

qemu-img create -f qcow2 ubuntu-server-disk.qcow2 100G

O formato QCOW2 (QEMU Copy On Write 2) é um formato de disco virtual usado pelo QEMU para armazenar sistemas de arquivos de máquinas virtuais. Ele é amplamente utilizado por ser eficiente em termos de espaço e oferecer recursos avançados que tornam a virtualização mais prática e flexível.

Baixar e instalar uma imagem de sistema operacional

Eu quero instalar o Ubuntu Server, então vou no site de download e baixo a imagem ISO de cdrom dele:

Muito bem, agora, vamos “dar boot” em uma VM com o cdrom montado dando boot por ele:

qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -m 2048 \
  -cpu host \
  -smp 2 \
  -cdrom ./ubuntu-24.10-live-server-amd64.iso \
  -drive file=ubuntu-server-disk.qcow2,format=qcow2 \
  -boot d \
  -vga virtio

Este comando configura e inicia uma máquina virtual usando o QEMU. Vou explicar cada opção:

1. qemu-system-x86_64

Este é o executável do QEMU que emula um sistema x86_64 (64 bits). Ele é usado para inicializar máquinas virtuais com processadores baseados em x86-64.

2. -enable-kvm

Ativa o KVM (Kernel-based Virtual Machine), uma tecnologia de virtualização que usa recursos do hardware para melhorar o desempenho das máquinas virtuais. Sem esta opção, o QEMU opera em modo de emulação pura, o que é mais lento.

3. -m 2048

Especifica a quantidade de memória RAM alocada para a VM, em megabytes. Neste caso:

4. -cpu host

Usa a configuração do processador do host para a VM. Isso permite que a VM use as instruções e recursos do processador físico da máquina em que o QEMU está sendo executado, aumentando a compatibilidade e o desempenho.

5. -smp 2

Configura o número de CPUs virtuais disponíveis para a máquina virtual:

6. -cdrom path/to/ubuntu-server.iso

Especifica uma imagem ISO como dispositivo de CD-ROM da VM:

7. -drive file=ubuntu-server-disk.qcow2,format=qcow2

Adiciona um disco virtual à VM:

8. -boot d

Define a ordem de boot para a VM:

9. -vga virtio

Configura o adaptador gráfico da máquina virtual:

Quando ele terminar de instalar, vai pedir para remover o cdrom de dar reboot. Você pode simplesmente usar o menu “Machine” e desligar (“power off”).

Como executar sua VM

É só subir uma VM sem o cdrom montado, apontado para o disco virtual:

qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -m 2048 \
  -cpu host \
  -smp 2 \
  -drive file=ubuntu-server-disk.qcow2,format=qcow2,if=virtio \
  -vga virtio

Você agora tem uma VM com seu próprio kernel

E só utilizou ferramentas open-source! Agora, vamos desenvolver um driver!

Como permitir copy-and-paste entre o host e a VM

O sistema operacional dentro da VM não está configurado para redirecionar sua saída corretamente para o console serial quando o QEMU é usado no modo texto. Vou focar exclusivamente em resolver essa questão.

O Problema

Quando você usa -vga virtio, o sistema operacional redireciona a saída para a interface gráfica da VM. Ao usar -nographic, ele precisa enviar a saída para o console serial (ttyS0), mas não está configurado para isso.

Configurando sua VM para rodar em uma Janela Terminal

Isso é ótimo pois você pode copiar e colar do seu host para sua VM.

Corrija o Redirecionamento do Console Serial

Para que o sistema operacional funcione com -nographic, ele precisa estar configurado para redirecionar sua saída para o console serial (ttyS0).

Siga os passos abaixo para ajustar isso sem depender de interfaces gráficas.

Passo 1: Inicialize a VM com -vga virtio:

Use o comando que funciona para inicializar a VM com a interface gráfica:

qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -m 2048 \
  -cpu host \
  -smp 2 \
  -drive file=ubuntu-server-disk.qcow2,format=qcow2,if=virtio \
  -vga virtio

Dentro da VM, execute os comandos abaixo.

Passo 2: Configure o Console Serial

Dentro da VM (com o sistema operacional carregado):

  1. Edite o arquivo /etc/default/grub: 
    sudo nano /etc/default/grub
  2. Encontre a linha: 
    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"
  3. Substitua por: 
    GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="console=ttyS0"
  4. Atualize o GRUB: 
    sudo update-grub

Passo 3: Tente Inicializar com -nographic

Após configurar o sistema para redirecionar a saída ao ttyS0, inicialize novamente com:

qemu-system-x86_64 \
  -enable-kvm \
  -m 2048 \
  -cpu host \
  -smp 2 \
  -drive file=ubuntu-server-disk.qcow2,format=qcow2,if=virtio \
  -nographic \
  -serial mon:stdio