在 iOS 上利用虛擬機(jī)軟件運(yùn)行 Windows 或 Linux 實(shí)際上并不是什么新鮮事，早在 2017 年，少數(shù)派就有 文章 進(jìn)行了介紹。但在那時(shí)，這么做僅僅是為了懷舊、玩玩游戲。而現(xiàn)在，蘋果賦予 iPad 的生產(chǎn)力元素越來越多，運(yùn)行在 iOS/iPadOS 上的虛擬機(jī)則就有了更大的意義。

UTM 就是一款開源的虛擬機(jī)軟件，它將 QEMU 移植到了 iOS 上，通過完整地模擬整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，可以讓我們?cè)?iOS 設(shè)備上運(yùn)行 Windows、Linux 和 Android。甚至，Twitter 上還有用戶展示了在 iPad 上通過 UTM 運(yùn)行老版本的 macOS，進(jìn)而利用 Xcode 來進(jìn)行 iOS 的開發(fā)工作的夢(mèng)幻操作。

在 iPad 上進(jìn)行 iOS 開發(fā)

安裝 UTM 主程序

如果你有自己安裝 ipa 文件的慣用方法，可跳過此段，直接進(jìn)入創(chuàng)建虛擬機(jī)部分?；蛘吣阋部梢韵乳喿x體驗(yàn)部分，再來看看有沒有必要安裝 UTM。

鑒于其特殊性，UTM 無緣 App Store。因此，我們需要下載 ipa 文件，手動(dòng)進(jìn)行安裝。UTM 官方推薦使用 AltStore 進(jìn)行安裝。ipa 文件可類比到 Android 下的 apk 文件，是 iOS 的應(yīng)用安裝包。不同的是，ipa 文件需要我們通過蘋果開發(fā)者賬戶簽名之后才可以安裝到 iOS 設(shè)備上。正常情況下，這一過程應(yīng)該通過 Xcode 完成。AltStore 則簡(jiǎn)化了這一過程，可以不用通過 Xcode 就可安裝 ipa 文件，并提供管理上的便利。

首先，我們前往 GitHub 獲取 UTM 最新的 ipa 文件，以及前往 AltStore 官方網(wǎng)站 獲取 AltStore 的電腦端依賴軟件 AltServer 相應(yīng)平臺(tái)的安裝包。然后，在電腦上安裝 AltServer，安裝好后在 AltServer 中登錄我們的 Apple ID 并菜單中安裝郵箱插件。

接著，運(yùn)行對(duì)應(yīng)的郵件應(yīng)用 1，郵件應(yīng)用須登錄了我們 Apple ID 的綁定郵箱，在設(shè)置中啟用 AltServer 插件。最后，將 iOS 設(shè)備用數(shù)據(jù)線連接到電腦上，在 AltServer 的菜單中向目標(biāo)設(shè)備安裝 AltStore。靜候片刻，AltStore 就會(huì)出現(xiàn)在 iOS 設(shè)備的主屏幕上。

安裝 AltStore 后，保持電腦端的郵件應(yīng)用和 AltServer 運(yùn)行并確保 iOS 設(shè)備與電腦處于同一局域網(wǎng)。再將 UTM 的 ipa 文件傳輸?shù)?iOS 設(shè)備上，啟動(dòng) AltStore，在底部導(dǎo)航欄中選擇 My Apps，輕觸左上角的加號(hào)，選擇 UTM 的 ipa 文件。很快，UTM 就會(huì)出現(xiàn)在我們的主屏幕上了。

回到 AltStore 的 My Apps 頁面，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用后都注明了該應(yīng)用會(huì)在 7 天后失效，這是由于我們的 Apple ID 并沒有購買蘋果 99 美元每年的付費(fèi)開發(fā)者賬號(hào)，我們需要每 7 天重新對(duì)應(yīng)用進(jìn)行簽名。在應(yīng)用即將失效前一天，AltStore 會(huì)發(fā)送通知提醒我們，我們可以在電腦端啟動(dòng) AltServer 和郵件應(yīng)用，并點(diǎn)擊 AltStore 的 My Apps 頁面中的 Refresh All 字樣來手動(dòng)重新簽名。

在 UTM 中創(chuàng)建虛擬機(jī)

UTM 的交互界面友好，并且提供了中文支持。但是必須注意，由于一個(gè) iOS 的系統(tǒng)漏洞，在退出 UTM 時(shí)必須使用主界面左上角的叉按鈕或者虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)工具欄上的關(guān)閉按鈕，不可以直接在 App 切換器里上滑 UTM 卡片來強(qiáng)制關(guān)閉。否則，UTM 可能無法啟動(dòng)或者導(dǎo)致死機(jī)，需要重啟設(shè)備才能恢復(fù)正常。

在創(chuàng)建虛擬機(jī)前，我們需要先下載好欲安裝的系統(tǒng)鏡像，并導(dǎo)入到 iOS 設(shè)備上。輕觸主界面右上角的加號(hào)按鈕，可以調(diào)出創(chuàng)建虛擬機(jī)界面。我們可以看到，UTM 支持虛擬化多種架構(gòu)和 CPU，但是如果你不知道這些選項(xiàng)的實(shí)際意義，請(qǐng)保留默認(rèn)的架構(gòu)和 CPU。

內(nèi)存

iOS 的機(jī)制會(huì)強(qiáng)制關(guān)閉任何占用內(nèi)存超過 40% 的應(yīng)用，所以內(nèi)存的設(shè)置需要謹(jǐn)慎。UTM 官方推薦我們將虛擬機(jī)內(nèi)存設(shè)置為設(shè)備可用內(nèi)存的 25%，這是因?yàn)?UTM 應(yīng)用程序本身運(yùn)行就需要占用內(nèi)存，并且在虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)，為提高運(yùn)行效率，UTM 還會(huì)產(chǎn)生默認(rèn)值為虛擬機(jī)內(nèi)存四分之一的 JIT 緩存 2。

如果你不清楚設(shè)備的可用內(nèi)存，可以在虛擬創(chuàng)建完畢后，進(jìn)入虛擬機(jī)的配置界面，在「CPU 和內(nèi)存」選項(xiàng)中 UTM 會(huì)為我們列出設(shè)備的可用內(nèi)存，再行設(shè)置。在監(jiān)測(cè)到設(shè)置的內(nèi)存過大時(shí)，UTM 會(huì)向我們發(fā)出警告，并且如果虛擬機(jī)正在運(yùn)行中，UTM 會(huì)保存一份虛擬機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的快照，以免產(chǎn)生問題。

硬盤鏡像

接下來，我們需要加載鏡像。這里的鏡像實(shí)際上指的是虛擬機(jī)的硬盤。我們點(diǎn)開「加載鏡像」選項(xiàng)，再輕觸右上角的加號(hào)，繼續(xù)點(diǎn)開「文件路徑」，又有加號(hào)，輕觸它就是了。

第一次，我們選擇「創(chuàng)建」，不用管拓展名，隨便給鏡像取個(gè)名字，再設(shè)置大小，如果要安裝 Windows，至少需要 10 GB 的硬盤大小，類比到一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)，這一步相當(dāng)于將硬盤用數(shù)據(jù)線連接到電腦上。

接下來，我們返回去選中我們剛才創(chuàng)建的鏡像，確保鏡像類型為 disk，類比到一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)，這一步相當(dāng)于對(duì)硬盤進(jìn)行掛載。最后返回一次，我們的鏡像就創(chuàng)建完了。我們可以創(chuàng)建多個(gè)鏡像，類比到一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)，就相當(dāng)于多個(gè)物理硬盤。

接下來，我們重復(fù)剛才的動(dòng)作。只是這次，我們選擇「導(dǎo)入」我們導(dǎo)入的系統(tǒng)安裝鏡像，并將鏡像類型改為 CD/DVD 鏡像，這就相當(dāng)于插入了系統(tǒng)安裝盤。

UTM 會(huì)將我們的虛擬機(jī)以 .utm 文件的形式保存在「文件」應(yīng)用中的 UTM 文件夾下，我們也可以通過將 .utm 文件傳輸?shù)?UTM 文件夾中來快速導(dǎo)入別人 創(chuàng)建好的虛擬機(jī)。我們創(chuàng)建了鏡像后 UTM 不會(huì)馬上在設(shè)備上占用這么多空間，而 .utm 文件的大小會(huì)在使用的過程中逐步增長，直到達(dá)到我們?cè)O(shè)置的鏡像大小。

接下來，返回 UTM 主界面，啟動(dòng)虛擬機(jī)，我們就會(huì)引來經(jīng)典的系統(tǒng)安裝向?qū)?。且聽小娜吟詩，待其消停后，我們可以看到虛擬機(jī)的系統(tǒng)桌面，此時(shí)點(diǎn)擊工具欄 3上的暫停按鈕，UTM 會(huì)為我們保存一個(gè)虛擬機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的快照。

然后再點(diǎn)擊工具欄上的關(guān)閉按鈕，回到 iOS 系統(tǒng)桌面重新打開 UTM，輕觸虛擬機(jī)卡片下的 按鈕，進(jìn)入虛擬機(jī)「配置」中的「驅(qū)動(dòng)器」，刪除導(dǎo)入的系統(tǒng)安裝鏡像。

UTM 主界面

虛擬機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化

為了完整發(fā)揮虛擬機(jī)的性能，我們可以在虛擬機(jī)系統(tǒng)內(nèi)安裝一些工具，但這并不是必須的。

• QXL Driver：提供了更快的渲染速度，以及 retina 高清顯示支持。

• Spice WebDAV daemon：提供了虛擬機(jī)和宿主機(jī)的文件共享，使虛擬機(jī)系統(tǒng)可讀改「文件」應(yīng)用中的 UTM 文件夾中除 .utm 文件外的其它文件。

• SPICE guest agent：提供了剪貼板同步等實(shí)用性功能。

以上工具的安裝包都可以 在此 獲得，值得注意的是，直接下載 Guest 客戶端即可，UTM 已經(jīng)內(nèi)置了服務(wù)端。以上工具僅在少數(shù)系統(tǒng)，如 Windows 和 Debian 上工作。

至此，我們的虛擬機(jī)就已經(jīng)完全配置完成了。

使用 UTM 在 iPad Pro 上安裝的 Windows 7

體驗(yàn)

我安裝 UTM 的設(shè)備是 iPad Pro 11 吋第二代的蜂窩數(shù)據(jù)版本，A12X 的處理器，儲(chǔ)存空間是 256 GB，UTM 顯示我設(shè)備的可用內(nèi)存是 3057 MB。在清空后臺(tái)后，我給每個(gè)虛擬機(jī)分配了 1024 MB 內(nèi)存，沒有觸發(fā)報(bào)警和強(qiáng)制關(guān)閉。

性能

說到虛擬機(jī)，大家最關(guān)心的莫過于性能。在上文中也有提及，UTM 實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的方法是模擬整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，加之蘋果并沒用提供 A 系列芯片的虛擬化接口，導(dǎo)致整個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行效率差強(qiáng)人意。我安裝 Windows 10 和 Android 9 都失敗了，二者都可以正確安裝，但是無法進(jìn)入桌面。最后我安裝成功的是 Windows 7 和 Android 4.4.4。在 Android 4.4.4 中，我使用了 Geekbench 3 進(jìn)行了跑分，結(jié)果供大家參考。

Android 4.4.4 Geekbench 3 跑分結(jié)果

這個(gè)跑分大概是什么水平呢？我去大概翻找了一下歷年來的 Android 旗艦，其中跑分最接近的是 2011 年發(fā)布的三星 Galaxy S II。當(dāng)然這只是旗艦機(jī)，在后幾年發(fā)布的非旗艦平板中，例如 2015 年發(fā)布的華為 T1-701U，和這個(gè)跑分也比較接近。

這個(gè)跑分如此低，有一個(gè)重要的原因，是 UTM 不支持虛擬多核處理器，雖然提供了相關(guān)的設(shè)置，但官方說盡量不要嘗試更改。在運(yùn)行 Android 4 的過程中，幀率很低，一些拖動(dòng)操作也十分不跟手。

在 Windows 7 的體驗(yàn)過程中，IE 瀏覽器是可以正常使用的。眾所周知，IE 瀏覽器的最大意義就是拿來下載其他瀏覽器。于是我嘗試安裝 Chrome，在運(yùn)行安裝的過程中，UTM 崩潰并導(dǎo)致了我的 iPad 死機(jī)。不過在運(yùn)行 Windows 7 的過程中，并沒有肉眼可見的卡頓，操作也十分流暢?；蛟S UTM 對(duì) Windows 的支持更加友好。

輸入

UTM 在輸入上有著十分完美的體驗(yàn)。UTM 支持兩種方式的輸入，一種是「觸屏模式」將觸控屏幕模擬為觸控板，一種是「平板模式」，顧名思義，效果就像直接在平板上運(yùn)行的系統(tǒng)一樣。這里面可圈可點(diǎn)是平板模式，在平板模式下，可以完美觸控 Android 4，直接就像使用一臺(tái) Android 平板那么簡(jiǎn)單，我相信如果我安裝了 Android 2，沒有流暢度的困擾，使用體驗(yàn)可能真的和真正的 Android 平板不相上下。

Windows 7 下，可完美使用 Windows 的「筆和觸控」相關(guān)功能。在性能更好的 iPad 設(shè)備上，如果可以成功安裝 Windows 10 的話，應(yīng)該可以完美使用 Windows 10 平板模式的相關(guān)功能，可惜流暢度估計(jì)還是不行（Surface 用戶長吁一氣）。

我將 Magic Mouse 用藍(lán)牙連接到了我的 iPad，令我十分驚喜，可以直接用 Magic Mouse 操控虛擬機(jī)中的鼠標(biāo)，輔以 iPad 上連接到鍵盤式智能雙面夾，體驗(yàn)和一臺(tái)真正的電腦別無二致。但是仍然有兩個(gè)點(diǎn)是很遺憾的：

1. UTM 無法輸入 Apple Pencil 的壓力傳感數(shù)據(jù)。

2. 我的鍵盤式智能雙面夾是日語的 JIS 布局，這似乎無法正確在虛擬機(jī)中映射。

可能性

依我愚見，生產(chǎn)是一個(gè)開放創(chuàng)造力的過程，而生產(chǎn)力設(shè)備，則應(yīng)給我們提供開放創(chuàng)造力的條件，給我們提供盡可能多的可能性，以供我們的創(chuàng)造力恣意發(fā)揮。一個(gè)優(yōu)秀的生產(chǎn)力設(shè)備，應(yīng)該在「可能性」與「易用性」中達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。UTM 的出現(xiàn)，無疑擴(kuò)大了 iPad 的可能性，拓展了其生產(chǎn)力。

針對(duì) Linux 系統(tǒng)，UTM 提供了命令行模式，可以讓我們使用 UTM 內(nèi)建的終端連接到虛擬機(jī)，發(fā)送命令，進(jìn)行操作。UTM 也給虛擬機(jī)提供了健全的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。這也就是說我們可以在 UTM 上運(yùn)行 Linux，作為一個(gè)小型的服務(wù)器。這對(duì)一部分開發(fā)人員，可能是有一些用處的。在 Windows 上，我們也可以運(yùn)行 Office 套件，來達(dá)成一些辦公需求。也別忘了本文的開頭，在 iPad 上進(jìn)行 iOS 開發(fā)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

今年的 WWDC，宣告了 arm 處理器的 Mac 的信息。這又?jǐn)U大了 UTM 的意義。x86 和 arm 是兩個(gè)截然不同的平臺(tái)，在 arm Mac 上，Parallels Desktop 這類 Mac 老牌虛擬機(jī)軟件能不能工作，也許是個(gè)問題。此時(shí)，UTM 就占據(jù)了優(yōu)勢(shì)。根據(jù) UTM 官方的消息，UTM 2.0 正在開發(fā)過程中，已經(jīng)完成的有 UI 優(yōu)化和對(duì) macOS Big Sur 的支持。

有關(guān) UTM for macOS Big Sur 的消息

UTM 的出現(xiàn)，拓展了 iPad 的生產(chǎn)力新可能；說不定在 ARM Mac 上，蘋果能放開一些虛擬化的接口，那時(shí)完善了易用性的 UTM，說不定真可以掀起一番浪花。

雖然本文注重 UTM 在 iPad 上的體驗(yàn)，但 UTM 在 iPhone 上也是可以正常運(yùn)行的。如果你對(duì) UTM 感興趣，可以前往其 官方網(wǎng)站 更進(jìn)一步地了解 UTM，其源代碼亦在 GitHub 開源。