问题

有没有什么办法可以让双系统同时运行?

回答
想让两个操作系统像双胞胎一样同时活蹦乱跳,这确实是个挑战,但并非不可能。普通用户想在同一台电脑上同时跑两个系统,最常见且现实的方法就是利用 虚拟机技术。它就像是给你的电脑装了一个“虚拟电脑”,而这个虚拟电脑可以安装并运行另一个操作系统。

这就好像你有一间大房子,你可以在里面隔出几个小房间,每个小房间里都可以布置成不同的风格,让不同的人居住,而他们互不干扰。你的物理电脑就是大房子,而虚拟机就是那些隔出来的小房间。

虚拟机技术:让你的电脑拥有“分身术”

核心原理:

虚拟机软件通过模拟出一整套硬件环境(CPU、内存、硬盘、网卡等),让另一个操作系统(我们称之为“客户操作系统”或“虚拟机系统”)以为自己运行在一台独立的物理计算机上。而我们实际使用的操作系统则称为“宿主操作系统”。

有哪些主流的虚拟机软件呢?

市面上有不少优秀的虚拟机软件,它们各有特色,但目的都是一样的:在你的电脑上创造一个独立的虚拟环境。

VMware Workstation Player/Pro: VMware 是虚拟机领域的佼佼者,它的产品功能强大,兼容性好,是很多专业人士和企业的首选。Player 是免费版本,功能相对基础但足以满足大多数需求;Pro 是付费版本,提供了更多高级功能和更精细的控制。
Oracle VM VirtualBox: 这是另一款非常受欢迎的免费开源虚拟机软件。它易于安装和使用,功能也很全面,对于个人用户和开发者来说是个绝佳的选择。
HyperV (Windows 专业版/企业版自带): 如果你使用的是 Windows 10/11 的专业版、企业版或教育版,那么你的系统里就已经内置了 HyperV。它集成度高,性能也相当不错,但主要面向 Windows 环境。
Parallels Desktop (macOS): 如果你的宿主操作系统是 macOS,并且想运行 Windows 或 Linux,那么 Parallels Desktop 是一个非常优秀的选择,它在性能和用户体验方面都做得很好,但需要付费购买。

如何操作?以 VirtualBox 为例(它免费且跨平台,非常适合新手):

我们以在 Windows 宿主系统上安装一个 Linux 虚拟机为例,来说明这个过程有多么“亲民”。

第一步:准备工作

1. 下载虚拟机软件: 前往 VirtualBox 的官网 (virtualbox.org),下载最新版本的 VirtualBox 安装程序。选择适合你宿主操作系统(Windows, macOS, Linux)的版本进行下载。
2. 获取客户操作系统的镜像文件: 你需要一个操作系统的安装镜像文件,通常是 `.iso` 格式。例如,如果你想安装 Ubuntu Linux,可以去 Ubuntu 官网下载最新的 Ubuntu Desktop ISO 文件。如果你想安装 Windows,你需要一个 Windows 的 ISO 文件(通常从微软官网下载,或者通过 Windows Media Creation Tool 创建)。

第二步:安装虚拟机软件

双击下载的 VirtualBox 安装程序,按照提示一步步进行即可。安装过程很简单,基本上就是一直点“Next”。过程中它可能会提示安装一些驱动程序,允许安装即可。

第三步:创建并配置虚拟机

1. 启动 VirtualBox: 安装完成后,打开 VirtualBox。
2. 新建虚拟机: 点击左上角的“新建”按钮。
3. 命名和操作系统类型:
名称: 给你的虚拟机起个名字,比如“Ubuntu 22.04”或者“Windows 10 Test”。
类型: 选择你要安装的操作系统的类型(如 Linux, Windows)。
版本: 选择具体的版本,比如“Ubuntu (64bit)”或“Microsoft Windows 10 (64bit)”。
ISO镜像: 在这个步骤,你还可以直接指定之前下载好的操作系统 ISO 文件。如果你不指定,后面也可以手动添加。
4. 内存和硬盘分配:
内存大小: 根据你的宿主电脑的内存大小,为你想要安装的操作系统分配足够的内存。一般来说,至少需要 2GB (2048MB) 内存才能比较流畅地运行一个客户操作系统,如果你的电脑内存足够大(比如 16GB 或更多),可以给虚拟机分配 4GB 或更多。
硬盘: 选择“创建新的虚拟硬盘”。VirtualBox 会创建一个虚拟硬盘文件,这个文件就像是虚拟机独立的硬盘驱动器。你可以选择硬盘类型(如 VDI, VHD, VMDK)和存储方式(动态分配或固定大小)。动态分配更节省空间,它只会占用你实际使用到的磁盘空间;固定大小会一次性分配所有空间,性能可能稍好一些。一般来说,动态分配就足够了。给虚拟硬盘分配足够的空间,比如 3050GB,具体取决于你想在这个系统里做什么。

第四步:安装客户操作系统

1. 启动虚拟机: 在 VirtualBox 主界面,选中你刚刚创建的虚拟机,然后点击“启动”。
2. 选择启动介质: 如果你在创建虚拟机时没有指定 ISO 文件,现在会提示你选择启动盘。点击文件夹图标,找到你下载好的操作系统 ISO 文件,然后点击“启动”。
3. 安装过程: 虚拟机窗口就会像一台真实的电脑一样启动,并从 ISO 文件加载操作系统安装程序。接下来的步骤就和你平时安装操作系统一样了:选择语言、键盘布局、分区(在虚拟硬盘上操作)、设置用户名和密码等等。
4. 安装增强功能 (Guest Additions): 操作系统安装完成后,强烈建议安装虚拟机软件提供的“增强功能”(在 VirtualBox 里叫做 Guest Additions)。在虚拟机运行的窗口菜单里,找到“设备”>“安装增强功能”。这会安装一些驱动程序,让你虚拟机拥有更好的显示分辨率、鼠标集成、共享文件夹、剪贴板共享等功能,极大地提升使用体验。

第五步:同时运行!

当你安装好了一个虚拟机系统,并且宿主操作系统也在正常运行的时候,你就可以同时打开这两个操作系统了。
你可以在宿主操作系统里打开 VirtualBox,然后启动你的虚拟机操作系统。
你会看到一个独立的窗口,里面运行着你的客户操作系统。你可以像使用另一台电脑一样,在里面安装软件、浏览网页、进行各种操作。
你可以同时运行多个虚拟机,只要你的电脑硬件配置允许(特别是 CPU 核心数和内存大小)。

还有没有其他“同时运行”的方式?

严格来说,除了虚拟机,还有一些更接近“物理同时运行”的概念,但对于普通用户来说,它们更像是一种“切换”或者“隔离运行”,而不是真正的同时交互。

双系统(Dual Boot): 这个是最常见的让电脑上装有两个操作系统的形式。你需要在电脑上划分两个独立的分区,分别安装不同的操作系统。每次开机时,你可以选择启动哪个系统。但是,这两个系统是不能同时运行的。当你选择进入一个系统时,另一个系统就处于休眠或关闭状态。这更像是一种“轮流使用”。
Windows Subsystem for Linux (WSL): 这个是微软为开发者提供的,可以在 Windows 系统内无缝运行 Linux 环境的一种技术。它并不是安装了一个完整的 Linux 桌面系统,而是提供了一个 Linux 内核和命令行环境。你可以在 Windows 的命令行窗口中直接使用 Linux 命令,运行 Linux 程序。对于需要 Linux 命令行工具的开发者来说非常方便,但它不能提供完整的图形化 Linux 桌面体验,而且它也不是一个独立的操作系统实例。

为什么说虚拟机是“同时运行”的最佳选择?

隔离性: 虚拟机提供了极好的隔离性。你在虚拟机里进行的任何操作(包括安装软件、中毒、系统崩溃等)都不会影响到你的宿主操作系统。这非常适合测试软件、体验新系统或者进行一些有风险的操作。
便捷性: 你可以在一个窗口里同时看到两个甚至多个操作系统在运行。可以轻松地在它们之间切换,复制粘贴文件,甚至设置共享文件夹。
兼容性: 无论你的宿主操作系统是什么(Windows, macOS, Linux),你都可以在上面运行其他大多数操作系统的虚拟机。
灵活性: 你可以随时创建、删除、克隆虚拟机,就像复制粘贴文件一样方便。还可以根据需要调整虚拟机的硬件配置(内存、CPU核心数等)。

总结

想要让你的电脑同时跑起两个系统, 虚拟机技术是目前最主流、最实用也最安全的方法。通过安装像 VirtualBox、VMware 这样的虚拟机软件,你就可以在你的主操作系统内创建一个虚拟的电脑环境,并在其中安装运行另一个操作系统。这样,你就可以在同一时间、同一台电脑上体验和使用多个操作系统了。这就像你的电脑拥有了“分身术”,让它变得更加强大和多才多艺!

网友意见

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首先,现在虚拟化技术已经很先进了,多数都支持硬件虚拟化,所以虚拟机的性能并不像你想的那么差。

然后,你希望的是“同时”运行,这也不是不可能,虚拟化技术里有一种方式叫AMP方式就可以满足你的需求。AMP的意思是一个CPU核上跑一个系统,硬件资源可以做到隔离,看上去就是多核CPU上每个核跑一个操作系统,貌似Linux是支持的,Windows是否能这么干还待调查。

问题是,硬件资源不够分,比如显示器,你得弄两台才行,因为显卡只能被一个操作系统控制,同样的键盘、鼠标等各种外设也得有两份才行,这是理想情况,实际上由于有些设备根本没办法拆分成两份,后果就是其中某一个系统没办法做输入输出。

所以,方案是有的,但效果绝对不是题主你想的那么美好,民用计算机体系结构设计成这样,并不是为了拆分成两份使用的。

顺便说一句,因为AMP这种方案不太好,基本上属于被淘汰的状态,主流虚拟化技术基本没有用这种方式的,嵌入式里倒是有一些,因为有些嵌入式OS并不需要多少外设。


看到不少人说有类似一键切换系统的硬件,我来解释一下原理:


其实这种硬件也是虚拟机的一种变种,类似AMP+硬件代理的方式,严格的讲两个系统是有主从关系的,主系统掌握大部分硬件资源,通过共享内存等代理方式把显示器、键盘等资源共享给另一个系统。

两个系统也不是完全“干净”的系统,是要装一些软件,主要是驱动(工作在内核)来完成资源切换的动作。当主系统向从系统切换时,显卡等硬件资源其实还控制在主系统里,主系统如果挂了,从系统的显示也就挂了。

严格的说这不是完全隔离的两个系统,并且也不是绝对安全的。

对于一般的PC机来说,像PCI总线这种很难分割的东西,是不太容易分给不同的硬件使用的,AMP系统里常见的做法是把串口分出去,串口只有中断+IO端口,访问特别简单,基本不存在冲突的问题。

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