MONOGRÁFICO: Máquinas virtuales - Emulador de PC Quemu |
SOFTWARE - General |
Montserrat Pérez Lobato, Alberto Ruiz, José Manuel Pérez Lobato, Juan Carlos Cano Romero -k idatzia |
Ostirala, 2007(e)ko ekaina(r)en 01-(e)an 10:14etan |
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Emulador de PC "Qemu"Definición de EmuladorUn emulador es un programa informático capaz de simular o imitar a otro programa o sistema.Existen emuladores de todo tipo aunque los más conocidos por los usuarios de PC son los emuladores de ordenadores antiguos como el ZX-Spectrum, Amstrad, Atari, Commodore, MSX, e incluso PCs. Los emuladores de máquinas de juegos como el M.A.M.E que emula un gran número de máquinas como las que había en los años 80 y 90 en los salones recreativos tienen mucha popularidad. También son muy conocidos los emuladores de video-consolas de juego como PlayStation, GameBoy, SegaSaturn, etc. que permiten disfrutar de los juegos de dichas consolas en el PC. Para más información buscar en google, yahoo o tu buscador favorito los siguientes términos: emulador spectrum, emulador amstrad, emulador mame, emulador gameboy, etc. También se puede buscar en Inglés spectrum simulator, spectrum emulator, PC emulator ó Virtual PC por ejemplo, el número de páginas encontradas será muy superior.
Tecnología de emulaciónPara emular un sistema y poder ejecutar un software diseñado para dicho sistema, el emulador deberá emular componente a componente cada una de las partes integrantes del mismo.Ejemplo, para emular al viejo ordenador ZX-Spectrum 48K que causó furor en los 80, el emulador deberá poder emular el microprocesador principal a la misma velocidad, en este caso un Zilog Z-80 a 4 MHz de velocidad y al resto de chips que componían el Spectrum como el xx así como su interconexión perfectamente sincronizada y a tiempo real. Deberá así mismo reservar un espacio de memoria que será la memoria donde se almacenarán los programas para el Spectrum y donde accederá el Z-80 para poder leer las instrucciones y los datos en el lenguaje máquina del Z-80, la memoria del Spectrum. La emulación de los distintos microprocesadores como el Z-80, en el PC se hace por software generalmente mediante un programa en C aunque a veces, por razones de velocidad, es necesario hacerlo con un programa o partes escritas directamente en lenguaje ensamblador. Los emuladores existen gracias a que los PCs actuales gozan de prestaciones superiores a los sistemas que emulan. Cuando se desea utilizar software para emular hardware, la velocidad es entre 2 y 3 veces inferior pero como el Spectrum es unas 1000 veces inferior a un PC actual, éstos no tienen dificultades, les sobra tiempo para emular por software los chips que componen el ZX-Spectrum. Emulador del ZX-Spectrum
Emuladores de PCAunque existen emuladores de todo tipo, los emuladores en los que nos centraremos son los emuladores de PC ya que nos permitirán disponer de un PC virtual dentro de nuestro PC real. El PC virtual dispondrá de su propia BIOS, su propio Procesador, su propia Memoria y su propio disco duro virtual. En dicho PC virtual podremos instalar el sistema operativo que deseemos (Windows 95,98,XP,Windows 2003 Server, Linux) totalmente independiente de nuestro sistema operativo real y hacer las pruebas que deseemos (formatear el disco duro, realizar particiones, instalar y configurar el sistema operativo) sin alterar el sistema operativo de nuestro PC real. Existen varios emuladores de PC tanto comerciales como libres. Los comerciales son más fáciles de instalar, configurar y manejar y son más rápidos y más semejantes en su comportamiento a los PCs reales. Los más conocidos son vmware y virtual PC. Vmware tiene dos productos gratuitos, Vmware Player y Vmware Server, tanto para Linux como para Windows. Vmware Player corriendo Linux (Knoppix) bajo Windows XP Los emuladores de PC libres son aplicaciones en desarrollo y su calidad no alcanza la de los emuladores de pago pero cubren nuestras necesidades de forma satisfactoria. Uno de los más conocidos es Qemu, del que también existen versiones tanto para Windows como para Linux. Para más información buscar en google, yahoo o tu buscador favorito los siguientes términos: emuladores de PC, PC emulator, vmware, virtual PC, Qemu.
Emulador QemuQemu es un emulador de PC, libre. La versión existente en el momento de escribir este artículo (Junio-07) es la 0.9.0. La página web del proyecto se encuentra en: http://fabrice.bellard.free.fr/qemu/ En ella encontraremos la documentación (en Inglés) y podremos descargar la última versión de Qemu para Linux ya que es el sistema operativo para el cual se ha creado, no obstante, si disponemos de un sistema Linux basado en Debian, será más sencillo instalar qemu desde el administrador de paquetes ejecutando el comando apt-get install qemu.
Qemu para WindowsEn la página de Qemu solo está disponible la versión para Linux. Si deseamos utilizar Qemu para Windows deberemo?s ir a http://www.h7.dion.ne.jp/~qemu-win/ y descargar el archivo QemuInstall-0.9.0.zip. Posteriormente deberemos descomprimir el archivo en la carpeta que deseemos, aunque más adelante veremos que si utilizamos Qemu Manager no hará falta realizar este proceso porque Qemu Manager ya incluye la última versión de Qemu.
Configuración de QemuAl contrario que los emuladores de pago como Vmware o Virtual PC que disponen de asistentes que facilitan la creación y la configuración de máquinas virtuales haciendo sumamente sencillo el uso del emulador, qemu no dispone de dichas herramientas. Para utilizar qemu es necesario abrir una ventana del Símbolo del sistema, moverse al directorio donde está instalada la aplicación y ejecutar qemu con las opciones que deseemos, por ejemplo: Ejecutar qemu desde la línea de comandos cd "C:Archivos de programaQemu" (Pulsar intro) qemu.exe -L .ios -m 128 -hda .imagesw98.vmdk -fda .imagesw98_cd.img -enable-audio -localtime (Pulsar intro) Primero nos movemos a la carpeta donde está instalado Qemu y luego lanzamos el comando con una una serie de opciones como la ruta donde se encuentra el archivo de la bios (-L), la memoria de la máquina virtual (-m), el archivo que contiene la imagen del disco duro virtual (-hda), el archivo que contiene la imagen de la disquetera virtual (-fda), que se habilite el audio (-enable-audio) y que el reloj de la máquina virtual tenga la misma hora que el de la máquina real (-localtime). Qemu no dispone de ningún archivo de configuración, por tanto es necesario indicar las distintas opciones de configuración a la hora de lanzar la aplicación. Esto no supone ningún problema para los usuarios que tengan experiencia en el uso del MS-DOS ya que serán capaces de crear archivos bat con las distintas opciones, pero tanto para éstos como para aquellos que desconocen los comandos del DOS es más sencillo si se dispone de alguna herramienta que permita crear y modificar distintas configuraciones tal y como lo hace Qemu Manager.
Qemu ManagerQemu Manager es un front-end para Qemu, es decir, es una aplicación adicional que permite al usuario utilizar qemu de una forma más sencilla e intuitiva. En lugar de utilizar Qemu directamente desde el símbolo del sistema escribiendo complejas opciones, utilizaremos Qemu Manager que nos facilitará enormemente la utilización del emulador. La versión 4.0 de Qemu Manager incluye qemu 0.9.0 y el acelerador kqemu que aumenta la velocidad de las máquinas virtuales. Para obtener Qemu Manager debemos ir a http://www.davereyn.co.uk y entrando en el apartado 'download' (descargas), debemos descargar la última versión de la aplicación en una carpeta temporal y después hacer doble clic para iniciar el asistente de instalación de Qemu Manager. La instalación de Qemu Manager es similar a la instalación de cualquier aplicación para windows. Salvo el inconveniente de estar en inglés, la instalación es bastante sencilla. Al ejecutar el programa de instalación de Qemu Manager, aparecerá la pantalla de bienvenida (Welcome to the Qemu Manager), tan solo tendremos que hacer clic en "Siguiente" (Next). Pantalla de bienvenida de Qemu Manager Luego aparecerán las condiciones de uso. Para proseguir tendremos que hacer clic en "Siguiente" (Next). Posteriormente nos aparecerá una ventana para que escojamos la ruta en la cual deseamos instalar el programa. La ruta por defecto es: Ruta por defecto de instalación C:Archivos de programaQemuManager Ruta de instalación de Qemu Manager Lo recomendable es hacer clic en "Siguiente" (Next) para que el programa se instale en la ruta por defecto. Después nos preguntará el nombre del grupo de programas que va a crear dentro del Menú de Inicio > Programas. Allí almacenará los iconos de Qemu Manager. Lo recomendable es dejar el nombre por defecto "Qemu Manager" y pulsar siguiente para que nos aparezca la pantalla en la cual nos pregunta si deseamos que cree un acceso directo en el escritorio. Posteriormente nos aparecerá un resumen de nuestras opciones, y al pulsar ?Instalar? (Install) comenzará la instalación. Al terminar aparecerá una ventana indicando que la instalación ha finalizado, permitiéndonos lanzar en ese mismo instante el programa. Resumen de instalación de Qemu Manager Al ejecutar el programa por primera vez, nos aparecerá el 'Asistente de primera ejecución del Administrador de Qemu'. En la primera ventana, el asistente nos permitirá elegir el idioma, elegiremos Español (Spanish). También debemos indicar si la versión de Qemu es la 0.8.0 o posterior. Como en nuestro caso, la versión es la 0.9.0, seleccionaremos '0.8.0 and Above': Seleccionamos Idioma Español En la siguiente pantalla nos permite elegir driver acelerador. Conviene elegir un acelerador ya que incrementa notablemente la velocidad de las máquinas virtuales. Elegiremos el driver acelerador KQEMU. Si una máquina virtual no nos funciona, podemos probar con el driver acelerador QVM86. Si sigue sin funcionar, podemos probar no utilizando ningún driver acelerador, aunque la máquina virtual irá más lenta: Selección del driver acelerador Haremos clic en siguiente y finalmente debemos hacer clic en 'Salvar perfil por defecto' para que se guarden las opciones.
Creación de la primera Máquina VirtualA partir de ahora, utilizaremos siempre Qemu Manager para manejar Qemu. Si ejecutamos Qemu Manager veremos la pantalla principal de la aplicación: Pantalla principal de Qemu Manager Qemu Manager dispone de menús para poder utilizar la aplicación pero la mayoría de las funciones se pueden ejecutar desde la barra de herramientas del programa. En la siguiente figura vemos un detalle de la misma y la función de los botones más importantes. Barra de herramientas de Qemu Manager
Creación de la máquina virtualUna máquina virtual es una máquina que será emulada con Qemu. Al igual que las máquinas reales, las máquinas virtuales deberán disponer de bios, procesador, memoria, pantalla, teclado, ratón, disco duro, unidad de CDs, unidad de disquetes, tarjeta de sonido, tarjeta de red, etc.. Existe la posibilidad de configurar la máquina virtual a medida en función del uso que vayamos a hacer de ella. Podemos elegir la cantidad de memoria de nuestra máquina virtual, el número de discos duros que tendrá, el tamaño de los discos duros, las disqueteras y unidades de CD, el número de tarjetas de red, si dispondrá de tarjeta de sonido, etc. Para crear una nueva máquina virtual debemos hacer clic en el botón "Crear nueva máquina virtual" de la barra de herramientas de Qemu Manager. Nos aparecerá una ventana para establecer el nombre de la máquina virtual. Este nombre nos permitirá identificar la máquina virtual, en el caso que tengamos varias. Si en la máquina virtual vamos a instalar Knoppix 5.1, un buen nombre puede ser 'Linux Knoppix 5.1' Nombre de la máquina virtual Al pulsar "Siguiente", el asistente nos preguntará por el sistema operativo que tenemos previsto instalar en la máquina virtual. Esto permitirá seleccionar la cantidad de memoria idónea para la máquina virtual. En función del sistema operativo, Qemu Manager selecciona una cantidad u otra de memoria para la máquina virtual, aunque el usuario puede cambiarlo y crear la máquina virtual con la cantidad de memoria que desee. Sistema Operativo de la máquina virtual La memoria RAM de las máquinas virtuales no debe superar el 75% de la memoria RAM física disponible en la máquina real. Ejemplo: si nuestro PC real dispone de 2 GB de memoria RAM, nunca debemos crear máquinas virtuales con más de 1,5 GB ya que ralentizará mucho el sistema real y decrecerá considerablemente el rend?imiento del PC real y como consecuencia, también del PC virtual. Si nuestra intención es ejecutar varias máquinas virtuales simultáneamente, la suma de la RAM de todas las máquinas virtuales simultaneas no debe exceder el 75% de la memoria RAM física. Aunque podemos elegir la RAM de la máquina virtual a nuestra elección, las cantidades de memoria mínima recomendadas para cada sistema operativo, se pueden observar en la siguiente figura: Memoria RAM recomendada de la máquina virtual Como para nuestra prueba tenemos previsto instalar Knoppix, con los 128 MB que nos recomiendan será suficiente. Al pulsar "Siguiente", el asistente nos preguntará si deseamos crear un nuevo disco duro virtual o deseamos utilizar un disco duro virtual existente. Un disco duro virtual es un disco duro que puede ser utilizado por máquinas virtuales. Cuando se crea un disco duro virtual, se crea un archivo en la máquina real que contendrá toda la información del disco duro virtual. A éstos archivos se les denomina "Imágenes de disco". Para la máquina virtual, será como un disco duro real. Para la máquina real, sólo es un archivo más. Como es la primera vez que utilizamos el programa, seleccionaremos la opción "Crear nueva unidad virtual" (crear nuevo disco duro virtual) y pulsaremos "Siguiente". Crear nuevo disco duro virtual La creación de un nuevo disco duro virtual requiere un archivo. Al pulsar 'Siguiente', Qemu Manager nos permitirá guardar el archivo que ha de crear en la máquina real para almacenar la información del disco duro virtual. La ruta por defecto es la carpeta "images" dentro de la carpeta donde hayamos instalado Qemu Manager. Ruta para el nuevo disco duro virtual En la carpeta images, QemuManager almacenará tanto las imágenes de disco duro virtuales como las imágenes de disquetes y CDROMs que deseemos utilizar en nuestros sistemas virtuales. Qemu puede utilizar la disquetera del PC real y el lector de CDs y DVDs del PC real en el PC virtual, pero también permite utilizar imágenes de CD o DVD en formato ISO e imágenes de disquetes en formato RAW como si fueran CDs o disquetes introducidos en la disquetera o el lector de CDs virtuales. Para nuestra prueba, el nombre del archivo imagen del disco duro virtual va a ser "knoppix51.dsk". En este momento podemos observar que la extensión de los archivos imágenes de discos duros virtuales utilizados por Qemu, tienen extensión dsk, abreviatura de "disk" (disco). Una vez definido el nombre del disco duro, nos aparecerá la siguiente ventana, para que podamos establecer el tamaño y el tipo del disco duro: Tamaño del nuevo disco duro virtual El tamaño del disco duro dependerá del sistema operativo que deseemos instalar. Los sistemas operativos antiguos ocupan poco espacio, y con 2 GB será suficiente, pero los sistemas operativos actuales ocupan más. Es necesario saber el tamaño que ocupa el sistema operativo que vayamos a instalar para crear un disco duro con capacidad de sobra y no haya problemas de espacio durante el proceso de instalación. Para instalar Linux, crearemos un disco duro de 10 GB (10.000 MB). En ?cuanto al tipo de disco duro, Qemu admite tres tipos de discos duros: Qcow2, Raw y Vmdk. Lo recomendable es utilizar el formato del propio Qemu, el Qcow2.
Para nuestra prueba, seleccionaremos un tamaño de 10000 MB (10 GB), tipo Qcow2 y pulsaremos el botón "Siguiente". Nos aparecerá la ventana que nos permitirá seleccionar el perfil de la máquina virtual. Si tenemos creados varios perfiles donde establecemos diferentes opciones de configuración, podemos elegir el perfil deseado. Como es la primera vez, no tendremos creado ningún perfil, por tanto eligiremos el perfil por defecto: Perfil de la máquina virtual También podemos seleccionar dos opciones:
Al pulsar "Siguiente" aparecerá la última ventana de configuración, en la cual deberemos hacer clic en el botón Salvar Máquina Virtual con lo que todos nuestros cambios quedarán guardados. Guardar los cambios de la máquina virtual Opcionalmente podemos activar la casilla "Ver opciones de configuración avanzadas". No es necesario activar dicha casilla ya que en cualquier momento podemos mostrar las opciones de configuración avanzadas pulsando el botón ?Configurar máquina virtual? de la barra de herramientas de la ventana principal de Qemu Manager.
Probar la nueva máquina virtualDespués de guardar la máquina virtual, volveremos a la ventana principal de Qemu Manager, pero en esta ocasión tendremos una máquina virtual disponible cuyo nombre es Linux Knoppix 5.1. Máquina virtual lista para trabajar Para poner en marcha nuestra nueva máquina virtual, debemos pulsar el botón Lanzar máquina virtual seleccionada. Comenzará el proceso de arranque de la máquina virtual, pero se detendrá pronto ya que en nuestro disco duro virtual no hay ningún sistema operativo instalado es más, ni siquiera es un disco formateado, por lo tanto, la máquina virtual nos dará el típico mensaje que vemos cuando iniciamos un PC que no tiene ningún sistema operativo instalado: Not a Bootable disk (disco sin sistema de arranque) o similar. Ejecución de la máquina virtual sin Sistema Operativo Para terminar la ejecución de la máquina virtual, debemos hacer clic en el botón (terminar una sesión de qemu) de la barra de herramientas, o bien podemos cerrar la ventana de la máquina virtual.
Configuración de las unidades de disco de la máquina virtualSi hacemos clic en el botón (configurar máquina virtual seleccionada) de la barra de herramientas, podremos configurar el CD-ROM de la máquina virtual que nos permitirá instalar un sistema operativo desde CD-ROM. Aparecerá la ventana de configuraciones. Para configurar las unidades de disco de la máquina virtual, debemos hacer clic en la pestaña Configuración de disco. En el apartado Unidades de CD-ROM de la ventana anterior, debemos seleccionar la casilla Bootear desde CD-ROM (arrancar desde CD-ROM) para que la máquina virtual arranque desde el CD en lugar de arrancar desde el disco duro y también debemos activar la casilla Usar unidad de CD-ROM del sistema. Si tuviéramos varios lectores de CD, en el desplegable podemos elegir el que deseamos utilizar para la máquina virtual, en nuestro caso la unidad D:. La configuración nos quedará tal y como vemos en la siguiente ventana: Configuración de discos de la máquina virtual Finalmente tan solo tendremos que introducir el CD de arranque del sistema operativo en la unidad de CD de nuestro PC real y arrancar la máquina virtual. Ahora sí que arrancará desde el CD-ROM y podremos comenzar con la instalación del sistema. Recordar que como el disco duro de la máquina virtual está sin particionar, será necesario crear al menos una partición para la instalación del sistema en la máquina virtual. Iniciando la máquina virtual con el CD de Knoppix No hay porqué tener miedo de realizar particiones en la máquina virtual. Hay que tener en cuenta que todas las operaciones de particionado y formateo del disco duro virtual se efectúan sobre el archivo imagen del disco duro virtual y para nada afectarán a nuestro disco duro real. Es uno de los aspectos que más sorprende cuando se empieza a utilizar emuladores de PCs. A partir de este punto, el proceso de instalación del sistema operativo sobre la máquina virtual, sería equivalente al proceso de instalación sobre un PC real. En la pestaña Configuración de disco también podemos configurar hasta cuatro discos duros virtuales, un CD-ROM que puede ser mediante una imagen ISO que tengamos volcada en nuestro PC o como hemos hecho anteriormente utilizar el CD-ROM del PC real. También podemos configurar hasta dos disqueteras en el PC virtual tanto utilizando una disquetera real o un volcado de un disquete en un archivo imagen de disquete. Para volcar CDs al disco duro se puede utilizar el programa EasyISO y para volcar disquetes el Disk Imager. Ambos se pueden descargar de http://www.cdlibre.org.
Configuración General de la máquina virtualSeleccionando una máquina virtual en la pantalla principal y haciendo clic en el botón (configurar máquina virtual seleccionada) de la barra de herramientas, accederemos a la ventana de configuraciones. La primera pestaña es la de Configuración General: Configuración General de la máquina virtual En dicha pestaña General podemos configurar el nombre y la memoria RAM de la máquina virtual y también otras opciones como habilitar el sonido, habilitar la ejecución pantalla completa (para salir del modo pantalla completa hay que pulsar simultáneamente Ctrl + Alt), impedir que funcione la CPU virtual inmediatamente, simular un sistema con buses ISA exclusivamente (no PCI), sincronizar la hora del reloj virtual con la del reloj real, minimizar la ventana de Qemu Manager mientras se ejecute Qemu, habilitar soporte USB y una opción interesante es No aplicar cambios a la imagen de disco para evitar que se hagan cambios en el disco duro virtual es decir, que quede congelado.
Configuración de red de la máquina virtualSeleccionando una máq?uina virtual en la pantalla principal y haciendo clic en el botón (configurar máquina virtual seleccionada) de la barra de herramientas, accederemos a la ventana de configuraciones. La tercera pestaña es la de Configuración de Red: Configuración de Red de la máquina virtual En dicha pestaña Red podemos configurar las interfaces de red de la máquina virtual. Lo normal es que la máquina virtual disponga de una única interfaz de red, pero existe la posibilidad de configurar más de una. Se permiten dos modos o tipos de funcionamiento de las interfaces de red:
Configuración Avanzada de máquina virtualSeleccionando una máquina virtual en la pantalla principal y haciendo clic en el botón (configurar máquina virtual seleccionada) de la barra de herramientas, accederemos a la ventana de configuraciones. La cuarta pestaña es la de Configuración Avanzada: Configuración Avanzada de la máquina virtual En este apartado podremos configurar el tipo de sistema a emular, el número de procesadores emulados, opciones de configuración avanzadas y dispositivos USB.
Teclas de QemuCuando arrancamos una máquina virtual, para que el teclado y el ratón del PC real obedezcan a la máquina virtual, tenemos que hacer clic sobre la ventana donde está ejecutándose la máquina virtual. Esto bloquea nuestro PC real y nos impedirá cambiar a las aplicaciones de nuestro PC real. Para poder dejar la máquina virtual y volver a nuestro PC real, debemos pulsar y soltar Ctrl + Alt de forma simultanea. Para cambiar de modo pantalla completa a modo ventana y viceversa, debemos pulsar Ctrl + Alt + f
Instalar Knoppix en un PC virtualPara introducirse en el mundo de Linux, se puede descargar un live-CD de Linux, que es un CD de arranque que permite utilizar el sistema operativo Linux sin instalarle, para probar. Uno de los live-CD de Linux más populares es Knoppix. Desde http://www.victoralonso.com se puede descargar la última versión de Knoppix en español, tanto en versión CD como en versión DVD, en formato ISO. Knoppix también puede ser instalado en el disco duro. De esta forma, en lugar de trabajar directamente desde el CD, trabajaría desde el disco duro, lo cual es más rápido. Iniciando la máquina virtual con el CD de Knoppix |