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【ShuQiHere】如何在 Linux 上虚拟化 macOS Catalina

news 2024/10/24 6:10:24

【ShuQiHere】

📜 目录

背景介绍
准备工作
安装 Quickemu 和依赖项
下载 macOS Catalina 安装镜像
手动移动缺失的文件
启动虚拟机
常见问题与解决方案
总结

背景介绍

🌍 macOS 虚拟化（Virtualization）是一种在非 Apple 硬件（如 Linux 设备）上运行 macOS 的方法，可以帮助用户在 Linux 环境中体验 macOS 系统。无论你是开发者、设计师，还是单纯好奇者，虚拟化都能让你在同一台计算机上运行多个操作系统，极大地提升工作效率和灵活性。

由于 Apple 的政策和 macOS 的硬件要求，在非 Apple 硬件上虚拟化 macOS 需要一些额外的步骤和配置，尤其是对于 macOS Catalina（2019 年发布）这样的旧版本。本教程将详细介绍如何在 Linux 上使用 Quickemu 和 QEMU 来虚拟化 macOS Catalina。

准备工作

🖥️ 硬件要求

确保你的计算机满足以下硬件要求，以获得流畅的虚拟化体验：

处理器（Processor）：Intel Core i5 / AMD Ryzen 5 或更高，建议至少 4 核，支持虚拟化技术（如 Intel VT-x 或 AMD-V）。
内存（RAM）：至少 8GB，建议 16GB，以确保虚拟机和主机系统都能流畅运行。如果你打算运行多个应用程序，建议更多的内存以提升性能。
磁盘空间（Disk Space）：至少 50GB 的可用存储空间。macOS 安装和后续更新可能需要大量空间，因此建议准备 100GB 以上。
图形处理器（GPU）：虽然虚拟化主要依赖 CPU 和内存，但拥有支持硬件加速的 GPU 可以提升图形性能，特别是在运行图形密集型应用时。

🔧 软件要求

Linux 系统（Linux OS）：推荐使用 Ubuntu 22.04 或其他基于 Debian 的发行版。其他发行版如 Fedora 或 Arch Linux 也可以使用，但配置步骤可能会有所不同。
Quickemu 和 QEMU：用于管理和运行虚拟机的软件。Quickemu 是一个封装了 QEMU 的脚本，简化了虚拟机的配置和启动过程。

安装 Quickemu 和依赖项

要开始虚拟化 macOS Catalina，首先需要安装 Quickemu 及其依赖项。

1. 通过 PPA 安装 Quickemu

对于基于 Debian 的系统（如 Ubuntu），可以通过添加 PPA 来安装 Quickemu：

sudo apt-add-repository ppa:flexiondotorg/quickemu
sudo apt update
sudo apt install quickemu

💡 提示：PPA 是个人维护的软件仓库，可以更方便地安装一些特定版本的软件包。但请确保你信任该 PPA 的维护者，以避免潜在的安全风险。

2. 手动安装依赖项

除了 Quickemu，还需要安装一些其他工具和库，以确保虚拟化环境的正常运行：

sudo apt install git qemu jq mesa-utils pciutils procps python3 genisoimage usbutils util-linux sed socat spice-client-gtk libtss2-tcti-swtpm0 xdg-user-dirs zsync unzip

这些工具的作用如下：

git：用于从代码仓库获取软件。
qemu：底层虚拟化软件，提供硬件模拟。
jq：用于处理 JSON 数据，常用于脚本自动化。
mesa-utils 和 spice-client-gtk：用于图形显示和远程桌面协议支持。
genisoimage：用于生成 ISO 文件。
其他工具：如 sed, socat 等，用于系统配置和网络通信。

下载 macOS Catalina 安装镜像

使用 Quickemu 的 Quickget 工具可以轻松下载 macOS 的恢复镜像。

在终端中运行以下命令下载 macOS Catalina 的安装镜像：

quickget macos catalina

⚠️ 注意：下载过程可能需要一些时间，具体取决于你的网络速度。此外，你可能会遇到一些网络错误，尤其是在下载 OpenCore 和 OVMF 固件时，提示“Failed to connect to raw.githubusercontent.com”。这是由于网络连接或防火墙的限制导致的。你可以尝试以下解决方法：

使用 VPN：切换到不同的网络，或者使用 VPN 服务绕过网络限制。
手动下载：从其他设备或网络环境下手动下载所需的文件，然后手动移动到相应目录。

手动移动缺失的文件

如果 Quickget 无法成功下载 OpenCore 和 OVMF 文件，可以手动从已有的资源目录中移动这些文件。假设这些文件位于 /home/你的用户名/Downloads/OSX-KVM-master/，你可以使用以下命令将它们移动到 macos-catalina 目录中：

# 移动 OpenCore.qcow2 文件到 macos-catalina 目录
mv /home/你的用户名/Downloads/OSX-KVM-master/OpenCore/OpenCore.qcow2 /home/你的用户名/macos-catalina/# 移动 OVMF_CODE.fd 文件到 macos-catalina 目录
mv /home/你的用户名/Downloads/OSX-KVM-master/OVMF_CODE.fd /home/你的用户名/macos-catalina/# 移动 OVMF_VARS-1920x1080.fd 文件到 macos-catalina 目录
mv /home/你的用户名/Downloads/OSX-KVM-master/OVMF_VARS-1920x1080.fd /home/你的用户名/macos-catalina/

🔍 解释：

OpenCore：这是一个开源的引导加载程序，允许 macOS 在非 Apple 硬件上启动。它通过模拟 Apple 的固件和驱动程序，绕过 macOS 的硬件限制。
OVMF（Open Virtual Machine Firmware）：基于 UEFI 的固件，用于支持 QEMU 等虚拟化环境中的现代操作系统启动。它提供了与真实硬件类似的启动环境，确保 macOS 能够正常启动。

如何获取这些文件？

如果你没有现成的 OpenCore 和 OVMF 文件，可以从以下资源获取：

OSX-KVM GitHub 仓库：https://github.com/kholia/OSX-KVM
- 这是一个社区维护的项目，提供了详细的 macOS 虚拟化指南和所需的资源文件。请确保从官方仓库获取最新和安全的文件。

启动虚拟机

文件准备就绪后，你可以启动虚拟机。使用 Quickemu，启动过程变得非常简便：

quickemu --vm macos-catalina.conf

💡 提示：启动后，你会看到 macOS 安装界面。按照屏幕上的提示完成 macOS 的安装过程。这个过程可能需要一些时间，具体取决于你的硬件性能。确保你为虚拟机分配了足够的 CPU 和内存资源，以提高安装速度和运行性能。

配置文件说明

macos-catalina.conf 文件包含了虚拟机的配置参数。你可以根据需要编辑这个文件，以调整虚拟机的性能和功能。例如：

cpu_cores="4"
ram="16G"
display_resolution="2560x1600"

cpu_cores：分配给虚拟机的 CPU 核心数。更多的核心数可以提升虚拟机的性能，但也会占用主机的资源。
ram：分配给虚拟机的内存大小。确保虚拟机有足够的内存运行 macOS 及其应用程序。
display_resolution：设置虚拟机的显示分辨率，以适应你的屏幕。

常见问题与解决方案

在虚拟化 macOS Catalina 的过程中，你可能会遇到一些常见问题。以下是一些常见问题及其解决方案：

1. 网络错误导致无法下载 OpenCore 文件

问题描述：运行 quickget 命令时，提示“Failed to connect to raw.githubusercontent.com”。

解决方法：

使用 VPN：尝试连接到不同的网络，或者使用 VPN 服务绕过网络限制。
手动下载：从其他设备或网络环境下手动下载 OpenCore 和 OVMF 文件，然后按照上述“手动移动缺失的文件”步骤进行操作。

2. “Failed to start OpenCore image” 错误

问题描述：启动虚拟机时，出现“Failed to start OpenCore image”错误。

解决方法：

重置 NVRAM：NVRAM（非易失性随机存取存储器）存储了系统配置数据。尝试重置 NVRAM 可以解决引导问题。

qemu-system-x86_64 -L . -m 8192 -cpu Penryn,vendor=GenuineIntel,kvm=on,+sse3,+sse4.2,+aes,+xsave,+avx,+xsaveopt,+xsavec,+xgetbv1,+avx2,+bmi2,+smep,+bmi1,+fma,+movbe,+invtsc \
-machine q35,accel=kvm,usb=off -smp 4,cores=4 \
-device isa-applesmc,osk="insert-your-OSK-here" \
-smbios type=2 \
-drive if=pflash,format=raw,readonly,file=OVMF_CODE.fd \
-drive if=pflash,format=raw,file=OVMF_VARS.fd \
-vga std -device ich9-intel-hda -device hda-output \
-drive id=ESP,if=none,format=qcow2,file=OpenCore.qcow2 \
-device ide-hd,bus=ide.2,drive=ESP \
-drive id=SystemDisk,if=none,file=macos-catalina.qcow2,format=qcow2 \
-device ide-hd,bus=ide.0,drive=SystemDisk \
-netdev user,id=net0 -device e1000-82545em,netdev=net0 \
-monitor stdio

检查配置文件路径：确保 macos-catalina.conf 文件中 OpenCore 和 OVMF 文件的路径正确。路径错误可能导致引导失败。

3. 安装过程中的权限错误

问题描述：在安装过程中，出现“Package Authoring Error”或其他权限相关错误。

解决方法：

忽略错误：这些错误通常与缺少某些 Apple 内部组件有关，但不会影响虚拟化安装的成功。你可以暂时忽略这些错误，继续观察安装进度。
以管理员权限运行：确保你以具有足够权限的用户身份运行虚拟机，避免权限不足导致的问题。

4. CPU 和内存调整

问题描述：虚拟机运行缓慢或资源不足。

解决方法：

增加 CPU 核心数和内存：编辑 macos-catalina.conf 文件，调整 cpu_cores 和 ram 参数。例如：
```
cpu_cores="4"
ram="16G"
```
确保主机有足够资源：在分配更多资源给虚拟机之前，确保主机系统有足够的剩余资源，以避免影响主机的性能。

5. 无法识别 USB 设备

问题描述：虚拟机无法识别连接的 USB 设备。

解决方法：

检查 USB 配置：确保虚拟机配置文件中正确配置了 USB 控制器和设备。例如，在 macos-catalina.conf 文件中添加：
```
-device usb-ehci,id=ehci \
-device usb-kbd \
-device usb-mouse
```
安装必要的驱动程序：在 macOS 虚拟机中，确保已安装所需的 USB 驱动程序，以支持不同类型的 USB 设备。