简介

几乎每个桌面 Linux 用户都有运行 Windows 程序的需求，解决方案也五花八门。本文所述方案以 稳定易用 为首要目标：

QEMU (KVM) + 精简版 Win10。WebDAV 文件共享。
使用 Snapshot 避免写入原始镜像。

与其他方案对比

对比 Wine：

Wine 性能好；本方案图形性能较弱。
本方案较为通用，可在各种硬件、内核、发行版下运行；Wine 对环境要求较多。
本方案几乎无需维护，一劳永逸；Wine 有时需为特定应用作出调整，存在紧急情况下新应用无法运行的尴尬。

对比其他虚拟机：

VitrualBox 图形性能略好，但需额外加载内核模块；本方案使用 KVM，更稳定。
ESXi 综合性能较好，但安装繁琐，收费；本方案安装简便，除 Windows 本身外完全开源。
本方案中 QCOW2 磁盘镜像支持 ZSTD 压缩，体积小（当前为 1.33 GiB）

配置使用

下载链接: OneDrive | 百度网盘。若无特殊需求，建议直接使用成品镜像。其中 win10_xxx.qcow2 是磁盘镜像主体，文件名后半段为 CRC32 值；cd.iso 是外置镜像，包含 WebDAV 服务端；win10_xxx_dev.qcow2 是包含常用编译工具链和 Office 的差分镜像。

安装 QEMU

# Ubuntu
apt install qemu-kvm qemu-utils
# Fedora
dnf install qemu-system-x86
# Fedora 精简安装
dnf install qemu-system-x86-core qemu-ui-gtk qemu-audio-pipewire qemu-device-usb-host qemu-img
dnf install qemu-device-display-virtio-gpu qemu-device-display-virtio-gpu-gl qemu-device-display-virtio-vga qemu-device-display-virtio-vga-gl

写入并运行 ./win10(.sh)：

#!/bin/sh
base_img=qemu_win10/win10_xxx.qcow2
snapshot_img=qemu_win10/win10_snapshot.qcow2 # 可以考虑放进 /tmp
share_img=qemu_win10/cd.iso
[ ! -e $snapshot_img ] && qemu-img create -q -F qcow2 -b $base_img -f qcow2 $snapshot_img
qemu-system-x86_64 \
  -machine q35,accel=kvm -cpu host,hv-relaxed,hv-vapic,hv-spinlocks=0x1fff,hv-vpindex,hv-time,hv-synic,hv-stimer -rtc base=localtime \
  -smp 2 -m 1.5G \
  -hda $snapshot_img -cdrom $share_img \
  -nic hostfwd=tcp:127.0.0.1:9121-:5000 \
  -display gtk,gl=on -device virtio-vga-gl -device qemu-xhci -device usb-tablet \
  $*

启动后使用任意 WebDAV 客户端连接 dav://127.0.0.1:9121/，实现文件共享。nautilus 内置的就行，左侧栏 Other Locations > 底部 Connect to Server。

其他常用命令行选项

# USB 直通（使用 lsusb 获取两个 id）
-device usb-host,vendorid=0x0000,productid=0x1111
# 音频支持
-audiodev pipewire,id=pw0 -device usb-audio,audiodev=pw0
# 也许可以少点东西，没必要
-no-user-config -nodefaults

详细信息

集成常用运行库和精简版输入法。自定义内容建议写入外置镜像。
未激活，个人认为不影响使用。
默认 Administrator 用户，禁用几乎所有安全功能，强制自动登录。
制作于 QEMU 6.2，经测试 8.2 可用，之后应该也没问题。
如何自动修改 DPI 和屏幕分辨率：外置镜像中有示例代码。
触摸板无法平滑滚动：在 Win 中调整滚轮速度为每次 1 行，可以缓解问题。
为什么使用中文版系统：有些国内软件在非中文环境下会卡 Bug。也许可以换用 Tiny10。
为什么不使用 virt-manager：本文同样适用，只是个人认为直接使用 QEMU 更便捷。

减小磁盘镜像体积

对减小镜像体积的问题，当前网络上有许多过时甚至错误的内容，所以在这说道两句。下述内容中如非注明，都是指装有 Windows 系统的虚拟机磁盘镜像。

收缩与压缩

文件系统的设计非常复杂（正经点，别拿 tmpfs 说事）：删除文件，会留下空洞；多个 fd 同时写入，可能产生碎片；想减少碎片产生，需要预分配；为提升性能，还可能缓存写入队列，先规划一下再 commit...

磁盘镜像驱动本质是一个用户态的文件系统后端，把对块设备的操作映射到文件。客户机文件系统与宿主机之间缺乏信息共享，导致了各种问题：空洞难以被积极回收，碎片与预分配过度占用之间的权衡等。所以我们需要偶尔执行收缩、压缩这类高开销操作。

请一定区分“收缩(shrink)”与“压缩(compress)”。“收缩”是整理镜像，消除空洞、碎片、冗余数据；“压缩”则是将数据使用压缩算法进行处理。

许多教程推荐用 Virtual Disk Precompactor 或 dd 撑满分区，迫使客户机文件系统腾出连续空间，但这类做法实际上非常糟糕：需写入大量数据，耗时长；不能同时 defrag，效果差。收缩镜像最简单有效的方式是取出内容写入新镜像。可以使用 Dism++ 等工具备份系统分区，还原到新镜像上：

qemu-img create -f qcow2 win10.qcow2 32G
# > 此时安装系统
mv win10.qcow2 win10.old.qcow2
qemu-img create -f qcow2 win10.qcow2 32G
# > 此时启动到 PE，拆分原镜像分区，备份到拆出的空闲分区，还原到新镜像的分区
rm win10.old.qcow2
# 可选，差异不明显。如果你接下来还要压缩，那么这一步是**完全多余**的
# qemu-img convert -p -f qcow2 -O qcow2 -c win10.qcow2 win10-shrink.qcow2

对于压缩，若你在客户机内使用 NTFS 压缩，就会发现这毫无作用，因为它会尽量减少搬运，导致压缩后数据依然是稀疏分布的。个人认为目前最佳方案是在 QCOW2 上启用 ZSTD 压缩：

qemu-img convert -p -f qcow2 -O qcow2 -c -o compression_type=zstd,preallocation=off win10.qcow2 win10-zstd.qcow2

相比于客户机内的 NTFS 压缩，QCOW2 的解压完全在宿主机上运行，性能损失较小。进一步地，我们还可以修改 QCOW2 镜像的 ZSTD 压缩级别，尽力压到最小。

快照

Windows 的可控性向来都很糟糕。若你有幸打开过 UWF，就会观察到各个进程在各种角落不断写入临时文件。我们不可能找到所有这些地方并定时清理。

使用 Snapshot 是比较好的方案：随时回滚，遏制镜像体积膨胀，在出现意外后兜底。

qemu-img create -q -F qcow2 -b win10_xxx.qcow2 -f qcow2 win10_snapshot.qcow2
# qemu-kvm -hda win10_snapshot.qcow2 -cpu host -accel kvm -smp 2 -m 2G

你还可以创建共用同一 Backing 的多个 Snapshot。在一段时间后若 Snapshot 体积增大，按照上文的方法进行压缩即可。