Virtualbox，如何将特定 CPU 强制给来宾

Question

我在 Windows 8 主机 VirtualBox 中有一个 XP 来宾。客机透明地显示与主机相同的处理器（i5 2500k）。但是，大多数安装程序无法识别此处理器，并且无法继续说明不受支持的处理器。

有没有办法让客人认为这是旧处理器？如果我没记错，VMWare 有 CPU 屏蔽功能，那么在 virtualbox 中是否有类似的东西？

Answer 1

VirtualBox 和 CPUID 基础知识

您需要设置VBoxInternal/CPUM/HostCPUID虚拟机的额外数据。这将使 VirtualBox向来宾报告CPUID指令的自定义结果。根据 EAX 寄存器的值，此指令返回有关处理器的信息 - 例如供应商、类型、系列、步进、品牌、缓存大小、功能（MMX、SSE、SSE2、PAE、HTT）等。 更多结果你弄错了，欺骗客人的机会就越大。

您可以使用该vboxmanage setextradata命令来配置虚拟机。例如，

vboxmanage setextradata WinXP VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000003/ebx 0x50202952

将使 CPUID 返回 50202952 ???? 在 EBX 寄存器中，当 EAX 设置为 80000003 时调用？？？？。（从现在开始，十六进制数将被写成 0xNN 或 NNh。）

设置 CPU 供应商字符串

如果 EAX 为 0（或 AMD 上的 80000000h），CPUID 将在寄存器 EBX、EDX、ECX 中以 ASCII 字符串形式返回供应商（注意顺序）。对于 AMD CPU，它们如下所示：

| Register | Value      | Description                    |
|----------|------------|--------------------------------|
| EBX      | 6874_7541h | The ASCII characters "h t u A" |
| ECX      | 444D_4163h | The ASCII characters "D M A c" |
| EDX      | 6974_6E65h | The ASCII characters "i t n e" |

^{（取自AMD CPUID 规范，“CPUID Fn0000_0000_E”小节）}

如果您连接 EBX、EDX 和 ECX，您将获得AuthenticAMD.

如果您有 Bash 和传统的 Unix 实用程序，则可以使用以下命令轻松设置供应商：

vm='WinXP'  # UUID works as well
# The vendor string needs to have 12 characters!
vendor='AuthenticAMD'
if [ ${#vendor} -ne 12 ]; then
    exit 1
fi
ascii2hex() { echo -n 0x; od -A n --endian little -t x4 | sed 's/ //g'; }

registers=(ebx edx ecx)
for (( i=0; i<${#vendor}; i+=4 )); do
    register=${registers[$(($i/4))]}
    value=`echo -n "${vendor:$i:4}" | ascii2hex`
    # set value to an empty string to reset the CPUID, i.e.
    # value=""
    for eax in 00000000 80000000; do
        key=VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/${eax}/${register}
        vboxmanage setextradata "$vm" $key $value
    done
done

设置 CPU 品牌字符串

如果EAX为80000002h、80000003h、80000004h，CPUID返回EAX、EBX、ECX、EDX寄存器中品牌字符串的16个ASCII字符，共3*16=48个字符；字符串以空字符结尾。请注意，此功能是在 Pentium 4 处理器中引入的。这是品牌字符串在奔腾 4 处理器上的外观：

| EAX Input Value | Return Values   | ASCII Equivalent |
|-----------------|-----------------|------------------|
| 80000002h       | EAX = 20202020h | "    "           |
|                 | EBX = 20202020h | "    "           |
|                 | ECX = 20202020h | "    "           |
|                 | EDX = 6E492020h | "nI  "           |
|-----------------|-----------------|------------------|
| 80000003h       | EAX = 286C6574h | "(let"           |
|                 | EBX = 50202952h | "P )R"           |
|                 | ECX = 69746E65h | "itne"           |
|                 | EDX = 52286D75h | "R(mu"           |
|-----------------|-----------------|------------------|
| 80000004h       | EAX = 20342029h | " 4 )"           |
|                 | EBX = 20555043h | " UPC"           |
|                 | ECX = 30303531h | "0051"           |
|                 | EDX = 007A484Dh | "?zHM"           |
|-----------------|-----------------|------------------|

^{（取自英特尔架构指令集扩展编程参考，第 2.9 小节，“CPUID 指令”，表 2-30。? 是空字符（数值 0）。）}

如果你把结果放在一起，你会得到 Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 1500MHz?.

如果您有 Bash 和传统的 Unix 实用程序，则可以使用以下命令轻松设置品牌：

vm='WinXP'  # UUID works as well
# The brand string needs to have 47 characters!
# The null terminator is added automatically
brand='              Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 1500MHz'
if [ ${#brand} -ne 47 ]; then
    exit 1
fi
ascii2hex() { echo -n 0x; od -A n --endian little -t x4 | sed 's/ //g'; }

eax_values=(80000002 80000003 80000004)
registers=(edx ecx ebx eax)
for (( i=0; i<${#brand}; i+=4 )); do
    eax=${eax_values[$((${i} / 4 / 4))]}
    register=${registers[$((${i} / 4 % 4 ))]}
    key=VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/${eax}/${register}
    value=`echo -n "${brand:$i:4}" | ascii2hex`
    # set value to an empty string to reset the CPUID, i.e.
    # value=""
    vboxmanage setextradata "$vm" $key $value
done

如果您有 Windows 命令提示符，则可以通过运行以下命令将品牌设置为Intel(R) Core(TM)2 CPU 6600 @ 2.40 GHz¹：

set vm=your-vm-name-or-uuid
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000002/eax 0x65746e49
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000002/ebx 0x2952286c
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000002/ecx 0x726f4320
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000002/edx 0x4d542865
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000003/eax 0x43203229
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000003/ebx 0x20205550
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000003/ecx 0x20202020
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000003/edx 0x20202020
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000004/eax 0x30303636
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000004/ebx 0x20402020
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000004/ecx 0x30342e32
vboxmanage setextradata %vm% VBoxInternal/CPUM/HostCPUID/80000004/edx 0x007a4847

_{¹这些HostCPUID值取自 VirtualBox 错误报告#7865。}

Answer 2

这是一种允许将主机 CPU 精确伪装为特定 CPU 而不是尝试猜测必要设置的方法。您需要访问在该主机 CPU 上运行 VirtualBox 的机器，以便您可以转储其cpuid寄存器（最好选择与您的实际 CPU 作为模型的架构相当相似的架构）。如果你手头没有，你可以四处打听（例如，我在 Reddit 上取得了成功）。

1. 从要模拟的 CPU 创建一个“模型”文件：

   vboxmanage list hostcpuids > i7_6600U
   

2. 在目标主机上，确保要修改的 VM 未运行；您可能需要备份以防万一。

3. 运行以下脚本将模型文件（i7_6600U此处）加载到 VBox VM 的定义中（my_vm_name此处）：

   vboxmanage list hostcpuids > i7_6600U
   

4. 就是这样，您现在可以运行您的 VM 并享受伪装的 CPU（注意：您只需要运行一次上述脚本）。

如果您需要回滚 CPU 伪装，您可以使用vboxmanage modifyvm $vm --cpuidremove $leaf上述循环中的每个叶子（man vboxmanage是您的朋友）。

这对我来说已经完美运行了几个月，在运行 VBox 5.1.22 的 Ubuntu 17.04 主机上将 Kaby Lake CPU (i7_7500U) 伪装成 Skylake CPU (i7_6600U)。该方法应该适用于任何主机操作系统，前提是您可以为该操作系统创建与上面的小 bash 脚本等效的脚本。