虚拟机-UTM
2025-01-11 20:25:38 阿炯

UTM虚拟机(UTM Virtual Machine)是是一个开源的基于QEMU的虚拟机,支持iOS、iPadOS、macOS操作系统。可支持模拟30多个架构,例如目前主流的x86_64,ARM64,以及RISC-V等。

UTM虚拟机是一款基于QEMU的全功能系统仿真器和虚拟机宿主程序,采用 Apple 的 Hypervisor 虚拟化框架,以接近本机的速度在 Apple Silicon 上运行 ARM64作系统。在 Intel Mac 上,x86/x64作系统可以虚拟化。此外,在 Apple Silicon 上运行 x86/x64 以及在 Intel 上运行 ARM64 可以使用较低性能的仿真。对于开发人员和爱好者,另外还有数十种其他模拟处理器,包括:ARM32、MIPS、PPC 和 RISC-V。您的 Mac 现在可以真正运行任何东西。


UTM is a full featured system emulator and virtual machine host for iOS and macOS. It is based off of QEMU. In short, it allows you to run Windows, Linux, and more on your Mac, iPhone, and iPad.


最初 UTM 只适配 iPhone 与 iPad,但在 2020 年 M1 芯片的问世之后,顺带为 Mac 提供了支持。主要采用 Swift 语言编写开发,以 Apachev2.0 许可协议开源。

UTM 的 macOS 版可在 macOS 11+ 上运行(注意,最新版支持的 macOS 版本 ≥ 11.3),支持 Apple 芯片和 Intel 双架构;同时它在 App Store 上架了一个无内购且买断的付费版,实际上这个付费版是捐赠版,与官网的免费版功能无任何差别,推出的目的是希望用户支持其开发,并通过 App Store 及时接收最新的 UTM 更新。

Features

Full system emulation (MMU, devices, etc) using QEMU
30+ processors supported including x86_64, ARM64, and RISC-V
VGA graphics mode using SPICE and QXL
Text terminal mode
USB devices
JIT based acceleration using QEMU TCG
Frontend designed from scratch for macOS 11 and iOS 11+ using the latest and greatest APIs
Create, manage, run VMs directly from your device

Additional macOS Features

Hardware accelerated virtualization using Hypervisor.framework and QEMU
Boot macOS guests with Virtualization.framework on macOS 12+

特点概览:

UTM虚拟机具备多项独特特点,使其在iOS与macOS平台上脱颖而出。首先,它依托QEMU的强大技术支持,能在Mac、iPhone及iPad上流畅运行Windows、Linux等众多操作系统。其次,UTM不仅是一款系统模拟器,更是一款功能全面的虚拟机,满足您在多系统环境下的各种需求。无论是学习、工作还是娱乐,UTM都能成为您的得力助手。

依托QEMU技术,实现全系统仿真,涵盖MMU、设备等核心组件。
兼容30余种处理器,覆盖x86_64、ARM64和RISC-V等广泛架构。
结合SPICE和QXL的VGA图形模式,提供流畅的视觉体验。
文本终端模式支持,满足不同用户需求。
USB设备无缝接入,便捷操作。
采用QEMU TCG的JIT加速技术,提升运行效率。
专为macOS 11和iOS 11+打造的前端设计,利用最新API,提供卓越体验。
直接在您的设备上创建、管理和运行虚拟机,轻松便捷。

额外的macOS特色功能:

借助Hypervisor.framework与QEMU技术,实现高效的硬件加速虚拟化。
在macOS 12及更高版本中,利用Virtualization.framework引导macOS虚拟机。

M1芯片的Mac因自身限制, 需使用 UTM 虚拟机 + Fedora Arm版(或CentOS ARM)。


由于 UTM 以 QEMU 为基础,这让 UTM 拥有 QEMU 的一切特性,无论是 arm64 还是 x64 处理器的 Mac,都可以既能直接虚拟化与本机架构相同的操作系统,又可以模拟运行其他架构的操作系统,所以 UTM 确实称得上是“多面手”的虚拟机。目前UTM支持在系统版本 iPadOS 13以上、iOS 11以上、macOS Big Sur 以上的设备上运行。

UTM 以前一直支持 iOS 与 iPadOS,自苹果在 2020 年的 WWDC 宣布 macOS 的软件生态由 x64 向 arm64 转型起,它也顺带适配了 macOS,特别是 Apple 芯片的 Mac。其致力于给复杂的 QEMU “做减法”,在为用户提供 QEMU 的灵活性的同时,让界面风格不断接近系统的自带应用,操作更加简便,因此,对 QEMU 比较熟悉的用户,使用 UTM 不会感到困难;对于初次使用 UTM 的用户而言,也可以通过 UTM 来深入学习 QEMU 的使用。

作为虚拟机,UTM 可以虚拟化 macOS(限 Apple 芯片)与 Linux,甚至一些过时的系统也同样可以模拟运行。由于支持模拟的 CPU 种类多样,因此对于古董系统爱好者和需要 QEMU 开发的开发者来说,也是一个非常有益的补充。与其他虚拟机应用相比,UTM 有一个独特的“一次性模式(Disposable Mode)”功能,右击已经创建好的虚拟机,选择“运行而不保存更改”,即可让虚拟机在“一次性模式”下运行。在此模式下,所有对虚拟机的更改在关机后不会保存,这可以让用户临时测试软件,而不会将更改应用到虚拟机。

就 Apple 芯片而言,虽说 UTM 跨架构的模拟表现对于部分操作系统尚可,主流的 x86_64 上还有很长的路要走,但它在 macOS 的适配进度上早已甩开了同样开源的 Oracle VirtualBox,希望 UTM 能够不断彰显开源软件的优势所在,在 Mac 和 Apple 芯片向未来发展的道路上注入新的活力。

关于UTM SE:
UTM/QEMU为追求最佳性能,常采用动态代码生成技术(JIT)。但在iOS设备上使用JIT面临一些限制,如需越狱或特定iOS版本的解决方法(详见“安装”部分)。为此,UTM SE(“慢速版”)采用线程解释器,其性能虽不及JIT,但优于传统解释器。此外,UTM SE与iSH的动态执行技术相似,无需越狱或特殊解决方法,即可作为常规应用程序进行侧载。为减小尺寸和构建时间,UTM SE仅包含ARM、PPC、RISC-V和x86(含32位和64位变体)架构的支持。

UTM支持30余种处理器,涵盖x86_64、ARM64和RISC-V,这得益于后端qemu的强大支持。借助SPICE技术,其实现了快速的本地图形处理,准虚拟化技术更是进一步提升了性能。同时采用qemu TCG的JIT加速技术,为iOS11及更高版本提供了卓越的用户体验。前端部分则采用了最新、最先进的API,从零开始为iOS11+设计,使得用户能直接在设备上创建、管理和运行虚拟机,无需越狱(仅限iOS11.0~14.3版本)。


最新版本:4.6
QEMU 机器现在支持多显示器和无头显示器。可以配置 0 个或多个显示器以及 0 个或多个内置终端控制台。在 macOS 上,将为每个显示器和内置终端创建一个新窗口。在 iOS 上可以创建多个窗口 (iPad) 以及插入外部显示器或 AirPlay(iPad 或 iPhone)并将输出分配给每个窗口。

Ventura 更新到虚拟化。macOS Ventura 引入了现已集成到 UTM 中的新功能。现在可以使用 EFI 引导创建 GUI Linux VM。目录共享现在适用于 macOS Ventura 来宾。Apple silicon 上的 Linux VM 支持 Rosetta x86_64 仿真。查看此处以获取安装指南。请注意,基本 M1 芯片用户可能会遇到将在未来更新中解决的问题。

更轻松的 Windows 10/11 安装和 Windows 访客工具下载器。现在可以通过单击下载和安装 Windows 驱动程序和访客工具 ISO 映像(macOS:VM 窗口中的磁盘图标,iOS:主屏幕上的 3D 触摸上下文菜单)。此外,ISO 现在包括 Windows 10/11 安装程序识别的“Autounattend.xml”。当安装到第二个 CD 驱动器时,安装程序将安装正确的驱动程序,绕过安全启动/TPM 要求,并在首次登录时启动 SPICE 工具安装程序。

(macOS) 调整 QEMU 磁盘映像的大小。在驱动器设置页面中现在可以扩展 QCOW2 磁盘映像的大小。

(iOS) M1 iPad 的 QEMU 虚拟化。 随着 TrollStore的发布,您现在可以在 iOS 上启用 Hypervisor。请注意,只有 M1 硬件和内核支持 Hypervisor。仅在使用 fugu14/unc0ver 越狱的 M1 iPad Pro 上支持 iOS 14.4.2-14.5.1。任何运行 TrollStore 的 M1 iPad 都支持 iOS 14.0-15.5b4。

新的文档站点是官方 UTM 文档的主页。
新的本地化。感谢社区成员的支持,UTM 现在被翻译成:中文(简体)、中文(繁体)、芬兰语、法语、德语、日语、韩语和西班牙语(拉丁美洲)。

注意事项:
iOS 14 和 macOS 11.3 是新的最低支持系统。请使用 UTM v3.x 以获得对 iOS 11 和 macOS 11 的支持。
配置后端已被大量重写。请在更新之前备份所有虚拟机,因为如果您决定降级,您将无法在旧版本的 UTM 上重新打开 UTM v4 保存的虚拟机。
从 v4.0.6 开始,生成设备的顺序已更改为始终先创建网络设备。这是为了解决某些发行版(例如 Ubuntu)上的问题,其中添加设备(驱动器、显示器等)需要重新配置网络,因为设备名称已更改。不幸的是,此更改将导致配置问题再次出现在任何易受网络问题影响的现有 VM 上。在 Ubuntu 上,这将需要修改 /etc/netplan/00-installer-config.yaml并将适配器名称从 enp0s9(或目前的任何情况)到 enp0s1(这反映了新设备的订购)。其他 Linux 发行版可能需要进行类似的更改。但是,更新来宾网络配置后,在对 VM 进行设备更改时,您应该不再遇到网络问题。


项目主页:
https://getutm.app/
https://mac.getutm.app/
https://github.com/utmapp/