kvm虚拟化教程，kvm虚拟机bios怎么进入

***：本内容聚焦于KVM虚拟化教程相关，重点提及了KVM虚拟机进入BIOS的问题。KVM是一种重要的虚拟化技术，在其使用教程方面，用户可能会遇到诸多操作相关疑问，而虚拟机BIOS的进入方式是其中一个关键操作点。这对于想要深入了解KVM虚拟机的启动设置、硬件相关配置等操作的用户来说非常重要，然而文档未给出具体的进入BIOS的操作方法，只是提出了这个重要的问题点。

《KVM虚拟机BIOS进入全解析：原理、方法与实践》

一、KVM虚拟化概述

1、什么是KVM

- KVM（Kernel - based Virtual Machine）是一种基于Linux内核的开源虚拟化技术，它允许将单个物理服务器划分为多个虚拟机，每个虚拟机都可以运行自己的操作系统实例，就像独立的物理服务器一样，KVM利用了硬件虚拟化扩展（如Intel VT - x或AMD - V），通过内核模块直接与硬件交互，提供高效的虚拟化性能。

- 在Linux系统中，KVM已经成为了一种非常流行的虚拟化解决方案，它被广泛应用于数据中心、云计算环境以及企业内部的服务器整合等场景。

2、KVM的架构

- KVM的架构主要由两部分组成：内核空间部分和用户空间部分。

- 内核空间部分：KVM内核模块负责处理虚拟机的核心功能，如CPU和内存的虚拟化，它利用硬件虚拟化支持，将虚拟机的指令和操作直接映射到物理硬件上，当虚拟机中的CPU执行指令时，KVM内核模块会截获这些指令，并根据硬件的能力进行处理，可能是直接在物理CPU上执行（如果硬件支持），或者进行一些必要的转换和模拟。

- 用户空间部分：包括QEMU（Quick Emulator）等工具，QEMU是一个通用的开源模拟器，在KVM环境中，它主要负责模拟虚拟机的设备，如磁盘、网络接口等，QEMU与KVM内核模块协同工作，用户通过QEMU - KVM命令行或相关的管理工具（如libvirt）来创建、管理和操作虚拟机。

二、BIOS在虚拟机中的作用

1、BIOS基础概念

- BIOS（Basic Input/Output System）是计算机系统中的基本输入输出系统，它是一组固化在计算机主板上的ROM芯片中的程序，BIOS主要负责在计算机启动时进行硬件初始化，检测和配置硬件设备，如CPU、内存、硬盘、显卡等，然后加载操作系统引导程序。

- 在虚拟机环境下，BIOS同样起着至关重要的作用，虽然虚拟机的硬件是虚拟的，但BIOS为虚拟机提供了与物理机类似的硬件初始化和启动流程的抽象。

2、BIOS在虚拟机启动中的功能

- 硬件检测与配置：虚拟机的BIOS会检测虚拟机所配置的虚拟硬件资源，它会确定虚拟机的虚拟CPU类型、内存大小、虚拟磁盘设备等，对于KVM虚拟机来说，这有助于确保虚拟机能够正确识别和利用由QEMU模拟的各种硬件设备。

- 引导顺序：BIOS中的引导顺序设置决定了虚拟机从哪个设备启动，这可以是虚拟硬盘、虚拟光驱（用于安装操作系统或从ISO镜像启动）或者虚拟网络设备（用于网络引导）等，如果要在虚拟机中重新安装操作系统或者从特定设备启动进行故障排除，正确的引导顺序设置是非常关键的。

三、进入KVM虚拟机BIOS的方法

（一）使用QEMU - KVM命令行

1、基本命令结构

- 要进入KVM虚拟机的BIOS，首先需要在创建虚拟机时进行一些特定的设置，当使用QEMU - KVM命令行创建虚拟机时，可以通过添加“-bios”选项来指定BIOS类型，常用的BIOS类型有“seabios”和“ovmf”（用于支持UEFI的虚拟机）。

- 命令示例：

- 如果要创建一个使用seabios的虚拟机：

- qemu - kvm - m 1024 - drive file = /path/to/vm - disk.img, format = qcow2 - net nic - net user - bios seabios

- 进入BIOS的操作：

- 在虚拟机启动过程中，当看到虚拟机开始启动的提示信息（通常是显示虚拟机的硬件信息等）时，可以按下特定的按键来进入BIOS，对于seabios，通常是按下“Del”或“F2”键（不同的BIOS版本可能会有所不同），要注意的是，需要在虚拟机窗口获得焦点时按下按键，这样按键事件才能被虚拟机的BIOS捕获。

2、高级命令参数

- 除了基本的“-bios”选项外，还可以通过其他命令参数来进一步定制虚拟机的启动和BIOS相关的行为。“-boot”选项可以用来指定虚拟机的启动设备顺序。

- 命令示例：

- qemu - kvm - m 1024 - drive file = /path/to/vm - disk.img, format = qcow2 - net nic - net user - bios seabios - boot order = cd,hd,net

- 这个命令创建的虚拟机将首先尝试从虚拟光驱启动（如果有插入的ISO镜像），然后是虚拟硬盘，最后是网络设备，这在需要从特定设备启动虚拟机（如从安装光盘镜像安装操作系统）或者进行启动故障排除时非常有用。

（二）通过libvirt管理工具

1、libvirt简介

- libvirt是一个用于管理虚拟化平台的开源API库，它提供了一套统一的接口，可以用来管理多种虚拟化技术，包括KVM、Xen等，在很多Linux发行版中，都自带了libvirt相关的工具，如virsh命令行工具。

2、使用virsh命令进入BIOS

- 需要使用virsh命令来启动虚拟机，假设已经创建了一个名为“vm1”的虚拟机：

- virsh start vm1

- 要进入虚拟机的BIOS，需要在虚拟机启动过程中进行操作，对于使用seabios的虚拟机，可以在虚拟机启动后的几秒钟内按下“Del”或“F2”键（与QEMU - KVM直接创建的虚拟机类似），通过libvirt管理的虚拟机可能会有一些额外的配置选项来影响BIOS的行为。

- 配置BIOS类型：可以通过编辑虚拟机的XML配置文件来指定BIOS类型，使用virsh命令编辑虚拟机“vm1”的XML配置文件：

- virsh edit vm1

- 在XML配置文件中，可以找到类似于“<os><type arch='x86_64'>hvm</type><loader readonly='yes' type='pflash'>/usr/share/ovmf/OVMF_CODE.fd</loader><nvram>/var/lib/libvirt/qemu/nvram/vm1_VARS.fd</nvram></os>”的内容（这是用于设置为ovmf类型BIOS的示例），如果要切换为seabios，可以修改相应的内容，

- <os><type arch='x86_64'>hvm</type><loader readonly='yes' type='rom'>/usr/share/seabios/bios.bin</loader></os>

- 重启虚拟机使配置生效：

- virsh reboot vm1

四、BIOS设置的常见操作

（一）修改引导顺序

1、引导顺序的重要性

- 在KVM虚拟机中，引导顺序决定了虚拟机从哪个设备启动，这在不同的场景下有着不同的用途，当需要重新安装操作系统时，需要将虚拟光驱设置为第一引导设备，以便从安装光盘镜像启动，而在正常运行时，通常将虚拟硬盘设置为第一引导设备。

2、在BIOS中修改引导顺序的步骤

- 进入BIOS（如前面所述，通过QEMU - KVM或libvirt管理的虚拟机，按下相应的按键进入BIOS）。

- 在BIOS界面中，找到“Boot”或“Startup”选项，不同的BIOS版本可能会有不同的菜单名称，但一般都与启动相关。

- 在“Boot”菜单中，可以看到列出的各种引导设备，如“Hard Disk”、“CD - ROM”、“Network”等，通过上下箭头键选择要调整顺序的设备，然后使用“+”或“ - ”键（或者其他指定的按键，根据BIOS版本而定）来调整设备的引导顺序。

- 保存设置并退出BIOS，通常可以在BIOS界面中找到“Save and Exit”或“Exit Saving Changes”等选项，选择该选项后，虚拟机将按照新的引导顺序重新启动。

（二）调整硬件参数

1、可调整的硬件参数

- 在KVM虚拟机的BIOS中，还可以调整一些与虚拟硬件相关的参数，可以调整虚拟CPU的频率设置（如果BIOS支持），虽然虚拟机的CPU资源是由宿主机分配的，但在BIOS中可能可以设置一些与性能相关的参数，如CPU的倍频等（在某些支持高级CPU设置的BIOS版本中）。

- 对于内存相关的参数，可能可以设置内存的时序（在一些模拟高级内存设置的BIOS中），不过这种设置相对较少用，并且需要对内存工作原理有一定的了解。

2、调整硬件参数的步骤

- 进入BIOS后，找到与硬件相关的设置菜单，对于CPU参数，可能在“Advanced”或“CPU”菜单下。

- 如果要调整CPU频率相关的参数，在找到的CPU菜单中，可能会看到类似“CPU Frequency”或“CPU Multiplier”的选项，根据需求调整这些参数的值（需要注意的是，这些调整可能受到宿主机资源和虚拟机配置的限制）。

- 对于内存参数，可能在“Memory”或“Advanced Chipset”菜单下，找到相关的内存时序等选项并进行调整，同样，调整后需要保存设置并退出BIOS。

五、故障排除与注意事项

（一）进入BIOS失败的可能原因及解决方法

1、按键未被捕获

- 原因：如果在虚拟机启动时按下进入BIOS的按键（如“Del”或“F2”），但没有进入BIOS，可能是因为按键事件没有被虚拟机正确捕获，这可能是由于虚拟机窗口没有获得焦点，或者是虚拟机的输入设备设置存在问题。

- 解决方法：确保虚拟机窗口处于活动状态，即获得焦点，如果是通过远程桌面或终端连接到虚拟机管理界面的，需要确保远程连接工具正确传递按键事件，可以检查虚拟机的输入设备设置，例如在QEMU - KVM命令行或libvirt的XML配置文件中，确保输入设备（如键盘）的配置正确。

2、BIOS类型不兼容

- 原因：如果指定了不兼容的BIOS类型，可能会导致虚拟机启动异常，无法进入BIOS，某些旧版本的虚拟机可能不支持新的UEFI - based的BIOS（如ovmf），或者在硬件模拟不完全的情况下，BIOS可能无法正常工作。

- 解决方法：尝试切换到其他兼容的BIOS类型，如果是通过QEMU - KVM命令行创建的虚拟机，可以修改“-bios”选项的值，如果是通过libvirt管理的虚拟机，可以编辑XML配置文件中的BIOS相关部分，如将ovmf切换为seabios或者反之。

（二）BIOS设置不当导致的问题及解决

1、引导顺序错误

- 问题：如果将引导顺序设置错误，例如将不存在或不可用的设备设置为第一引导设备，虚拟机可能无法正常启动，将虚拟光驱设置为第一引导设备，但没有插入有效的ISO镜像，虚拟机在启动时可能会停留在启动界面，无法加载操作系统。

- 解决方法：重新进入BIOS，将引导顺序修改为正确的设置，如果无法进入BIOS（例如由于引导顺序错误导致虚拟机无法启动到可以进入BIOS的阶段），可以尝试通过libvirt的XML配置文件直接修改引导顺序（如果是通过libvirt管理的虚拟机），或者重新创建虚拟机并设置正确的引导顺序（如果是通过QEMU - KVM直接创建的虚拟机）。

2、硬件参数调整不当

- 问题：如果在BIOS中调整了硬件参数（如CPU频率或内存时序）不当，可能会导致虚拟机性能下降甚至无法稳定运行，将CPU频率设置过高可能会导致虚拟机频繁出现卡顿或崩溃现象。

- 解决方法：重新进入BIOS，将硬件参数恢复到默认值或者调整为合理的值，如果虚拟机由于硬件参数调整不当而无法启动，可以尝试使用备份的虚拟机配置（如果有），或者重新创建虚拟机并避免过度调整硬件参数。

在使用KVM虚拟机的BIOS时，需要谨慎操作，充分了解每个设置的含义和影响，以确保虚拟机的正常运行和高效性能，随着KVM技术的不断发展，BIOS相关的功能和操作也可能会有所改进和变化，需要持续关注相关的技术文档和社区动态。