# 在 MacBook M3 的 VirtualBox 安裝 Ubuntu 24.04 虛擬機

2016 年買的 MacBook Air 用了八年，到去年年底才換了 M3 的 MacBook Air。
一開始在裝 Ubuntu 虛擬機時因為用了 Intel 架構的 Ubuntu image，結果都一直失敗 😣
查了一下才知道因為 Apple Silicon M3 晶片是 ARM 架構，所以不能用 Intel 架構的 Ubuntu image，必須要用 ARM 架構的。

一開始以為 Ubuntu 官方沒有提供 Ubuntu Desktop for ARM，所以安裝了 Ubuntu Server for ARM，然後再用 `sudo apt install ubuntu-desktop` 安裝 Desktop GUI，結果常常會用到一半卡住，重開虛擬機後直接說有 critical error，整個虛擬機開不了，只好重灌 😵‍💫

上網查，在 Reddit 看到原來 Ubuntu 是有提供 Desktop for ARM 的 image！

以下就紀錄安裝和設定的過程～包含啟用 host 和虛擬機之間的 copy paste、shared folder、以及偵測 USB 裝置。

## MacBook Air 資訊


## 安裝 VirtualBox

https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
到 VirtualBox 官網下載安裝檔～記得點 `macOS / Apple Silicon hosts`


## Download Image of Ubuntu 24.04 Desktop for ARM

https://cdimage.ubuntu.com
開啟以上網址。
我要下載的是 Ubuntu 24.04，這個版本又稱作 Noble Numbat，所以點 `noble` -> `daily-live` -> `current` -> 會看到以下截圖的畫面，點 `64-bit ARM (ARMv8/AArch64) desktop image` 即可下載 Ubuntu 24.04 ARM 架構 desktop 的 image。


Ubuntu 最新版的 Daily Build 可到此下載：
https://cdimage.ubuntu.com/daily-live/current/

https://www.reddit.com/r/Ubuntu/comments/1db1h4s/no_ubuntu_2404_lts_iso_for_arm64_desktop/

<!-- ### Download Image of Ubuntu Server 24.04 for ARM

https://ubuntu.com/download/server/arm

到 Ubuntu 官網下載 Ubuntu server 24.04 for ARM 的 image：

 -->

## 設定 & 安裝 Ubuntu 24.04 虛擬機

1. 開啟 VirtualBox，並點選 `New`：

2. 輸入這個虛擬機的名稱，以及選擇此虛擬機資料的存放位置
此時先不要設定 ISO Image

3. 記憶體至少給 4096 MB；Processor，看 host 有多少就給多少～

4. Hard disk 至少給 50 GB：

5. 點 `Finish`

6. 點 `Settings` 做一些設定

7. 在 `Display` -> `Screen` 的 `Video Memory` 選到 128 MB：

9. `Storage` 的 `Devices` 內點選 `Empty`，然後點右側那個光碟的圖案，然後點 `Choose/Create a Virtual Optical Disk..`：

點 `Add`，然後點選剛剛下載的 Ubuntu 24.04 的 image ISO 檔：


最後就點 `OK`
<!--  -->

<!--  -->

10. 點 `Start`

<!-- View -> Scaled Mode -->

11. `Try or Install Ubuntu`，然後按 `enter`

12. 選語言

13. `Next`

14. 設定鍵盤

15. `Next`

16. `Skip`

17. `Install Ubuntu`

18. `Interactive installation`

19. `Default selection`

20. `Next`

21. 由於我等下想將 `/` 和 `/home/` 分別放在兩個不同的 partition，且分別是 20 GB 和 30 GB，所以選 `Manual installation`

22. 點 `Free space`，再點左下角的 `+`

23. Size `20 GB`，Mount point 是 `/`

24. 再點 `Free space`，以及左下角的 `+`

25. 剩下的空間全部都給 `/home`

26. `Next`

27. 設定使用者名稱和密碼

28. `Next`

29. `Install`

30. 開始安裝～

31. 安裝完畢～`Restart now`

32. 若出現以下畫面，直接按 enter 即可～

33. 可以開始使用了～

<!--  -->

34. 最後～在 VirtualBox 主選單做幾個設定，可以讓他執行得比較快，點 `Settings`

在 `Storage` 內，點選 `Controller: VirtioSCSI`，勾選右側的 `Use Host I/O Cache`：

點 `Ubuntu 24.04.vdi`，勾選右側的 `Solid-state Drive`：

## 安裝 VirtualBox Guest Additions

安裝了 VirtualBox Guest Additions 才能調整螢幕顯示的大小、shared folder、以及 host 和虛擬機之間的 copy paste

1. 在 `Settings` -> `General` -> `Advanced` 的 `Shared Clipboard` 選 `Bidirectional`
`Drag'n'Drop` 也選 `Bidirectional`


2. 在 `Shared Folder` 點右側的 `+` 圖案，可以設定讓 host（也就是 MacBook）和虛擬機之間共用資料夾
- 假設我要共用的資料夾在 MacBook 的路徑是 `/Users/<user_name>/vbox_shared`
- 在虛擬機的路徑是 `/home/<user_name>/shared_folder`
- 那 `Folder Path` 就選取在 MacBook 內的該資料夾
- `Folder Name` 在設定完 `Folder Path` 後應該會自動帶入 `vbox_shared`
- `Mount point` 就是 `/home/<user_name>/shared_folder`
- 如果希望每次開虛擬機都自動掛載這個 shared folder，那就勾選 `Auto-mount`
- 在做這些設定前，必須先在 MacBook 和 Ubuntu 虛擬機內先建立這些資料夾


3. 開啟虛擬機，並開啟 terminal，輸入以下指令：

    $ sudo apt update && sudo apt -y install build-essential dkms


4. 點選螢幕上方的 `Devices` -> `Insert Guest Additions CD image…`

這時 Ubuntu 虛擬機左側應該會多出一個光碟的圖案

5. 接下來在 terminal 內輸入以下這些指令：

    $ sudo mkdir /media/cdrom
    $ sudo mount /dev/cdrom /media/cdrom
    $ cd /media/cdrom
    $ sudo ./VBoxLinuxAdditions-arm64.run


6. 前述指令執行完之後將虛擬機重開機，應該就可以啟用 shared folder 以及和 host 之間的複製貼上功能～

7. 在設定 shared folder 時，若沒有勾選 `Auto-mount`，則要在虛擬機內開啟 terminal 並輸入以下指令以掛載共用資料夾：

    $ sudo mount -t vboxsf <folder_name> /path/to/vm/shared/folder

以我的例子就是：

    $ sudo mount -t vboxsf vbox_shared /home/cpt1020/shared_folder

:::info
每次開啟 virtual machine 都需要輸入前述指令將 shared folder 掛載
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8. 我自己在安裝完 VirtualBox Guest Additions 且重新啟動虛擬機時，因為解析度的關係整個 Ubuntu 虛擬機內的東西都變很小，這時可以點選 Ubuntu 右上角的設定，然後在 `Displays` 內的 `Scale` 選 `200%` 就可以變得比較 OK~

## 偵測 USB 裝置

:::info
之前在舊的 MacBook Air 安裝舊的 VirtualBox 時，必須要先安裝 VirtualBox Extension Pack，後續才能偵測到 USB 裝置。

但我現在在新的 MacBook Air 安裝新的 VirtualBox（版本 7.1.6），沒有安裝 VirtualBox Extension Pack 就可以偵測到 USB 裝置。

如果有需要安裝 VirtualBox Extension Pack 可以到官網（https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads）下載，要安裝自己電腦 VirtualBox 版本的 Extension Pack。


https://www.virtualbox.org/wiki/Download_Old_Builds
如果安裝的 VirtualBox 版本比較舊，也可以在這個頁面找到自己安裝的版本，點進去，就可看到該版本的 Extension Pack。
:::

:::warning
此外，之前舊版本的 VirtualBox 還必須在 MacBook 的 terminal 執行 `sudo virtualbox` 開啟 VirtualBox，後續才能偵測到 USB 裝置。

但我在新的 MacBook Air 安裝新版的 VirtualBox，沒有這樣做也能偵測到 USB 裝置～
:::

1. 先到 `Settings` -> `USB`，此時先不要把 USB 裝置插上去，然後點右側綠色 `+` 的圖案，可以看到目前有哪些 USB 裝置

2. 將想要讓 Ubuntu 虛擬機存取的 USB 裝置插到電腦，再點一次右側綠色 `+` 的圖案，就可以看到多出了那個裝置，點那個裝置把它加到 USB Device Filters


3. 開啟虛擬機，此時可能會出現以下訊息，點 `Allow`

4. 開啟虛擬機後，就可看到左側有 USB 裝置的圖案，且這個 USB 裝置會自動被掛載到 `/media/<user_name>/` 底下

<!-- ## 其他設定



感謝您的提問！這兩個選項 **"Use Host I/O Cache"** 和 **"Solid-state Drive"** 在 **VirtualBox → Settings → Storage** 內，會影響虛擬機的磁碟存取方式和效能。讓我們來看看它們各自的作用與影響！🚀

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## **1️⃣ Use Host I/O Cache (使用主機 I/O 快取)**
### **📌 這是什麼？**
這個選項決定 **VirtualBox 是否使用主機（MacBook）的 I/O 快取機制** 來管理虛擬機的磁碟存取。

- **啟用 (✅)**：
- VirtualBox **讓主機作業系統 (macOS) 處理磁碟快取**，而不是直接讀寫虛擬磁碟 (`.vdi` / `.vmdk`)。
- 這意味著 **部分讀取的磁碟數據會存放在 macOS 的記憶體 (RAM) 內作為快取**，提高重複存取的效能。

- **關閉 (❌)**：
- VirtualBox **自己處理磁碟存取**，不依賴主機的 I/O 快取。
- 這讓 **虛擬機的磁碟存取變得更獨立**，但可能導致效能下降，特別是對於某些應用程式（如資料庫）。

### **🔍 何時應該啟用？**
✅ **適合啟用 (推薦)**：
- 一般桌面使用（如 **Ubuntu Desktop**）。
- 需要更快的磁碟存取（因為 macOS 的快取機制比 VirtualBox 自己的 I/O 處理更高效）。
- 使用 SSD 作為主機磁碟時（快取效能更好）。

❌ **應該關閉的情境**：
- **伺服器應用 / 資料庫**：
- 例如 MySQL、PostgreSQL、MongoDB 等，這些應用通常會自己管理快取，使用主機快取可能導致一致性問題。
- **多台虛擬機同時運行時**：
- 若同時運行 **多個 VirtualBox 虛擬機**，這些 VM 會共用 macOS 的 I/O 快取，可能會導致記憶體被佔滿，引發效能下降。

### **🚀 效能影響**
✅ **啟用**：
- 讀取速度通常會變快，尤其是重複存取的數據（因為主機快取了數據）。
- 適合 **一般桌面環境** 和 **開發用途**。

❌ **關閉**：
- 虛擬機的 I/O 會比較穩定，適合 **伺服器、資料庫**，但磁碟存取可能較慢。

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## **2️⃣ Solid-state Drive (固態硬碟)**
### **📌 這是什麼？**
這個選項**讓虛擬機認為它的虛擬磁碟 (`.vdi` / `.vmdk`) 是一顆 SSD**，而不是傳統的 HDD。啟用後：
- **虛擬機的作業系統 (如 Ubuntu) 會識別虛擬磁碟為 SSD**，並根據 SSD 的特性調整存取方式。
- 影響 **磁碟調度、文件系統優化、Trim 支援**，提升效能並延長 SSD 壽命。

### **🔍 何時應該啟用？**
✅ **適合啟用 (推薦)**：
- **主機 (MacBook) 是 SSD 時**（大部分現代 MacBook 都是 SSD）。
- **虛擬機是桌面系統**（如 **Ubuntu Desktop**）。
- **想要最佳化磁碟存取**，避免傳統 HDD 的磁碟排程方式。

❌ **應該關閉的情境**：
- **主機是傳統 HDD**（若主機是 HDD，啟用此選項可能無法發揮 SSD 優勢）。
- **某些特定的伺服器環境**（部分伺服器應用對 SSD 的 Trim 操作敏感）。
- **如果遇到 VirtualBox 無法正確啟動或識別虛擬磁碟時**（有時某些 OS 可能不兼容）。

### **🚀 效能影響**
✅ **啟用**：
- **虛擬機識別為 SSD**，並調整 I/O 存取，提升效能。
- **啟用 TRIM 支援**，有助於減少磁碟碎片，延長 SSD 壽命。
- **更快的開機時間與文件存取速度**。

❌ **關閉**：
- **虛擬機識別為 HDD**，使用傳統磁碟存取方式，適合傳統 HDD 環境。

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## **🎯 總結**
| 設定 | **功能** | **適合啟用的情境** | **適合關閉的情境** |
|------|--------|-----------------|-----------------|
| **Use Host I/O Cache** | 讓 macOS 管理虛擬機磁碟快取，提高讀取效能 | **桌面應用、開發環境、Ubuntu Desktop** | **伺服器應用、資料庫、多台 VM 運行時** |
| **Solid-state Drive** | 讓虛擬機識別為 SSD，優化磁碟存取 | **MacBook 是 SSD，桌面系統 (Ubuntu Desktop)** | **主機是 HDD，某些伺服器應用** |

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## **🎯 最佳設定建議**
如果您在 **MacBook (SSD) 上運行 Ubuntu Desktop**，**建議的設定是**：
✅ **啟用 `Use Host I/O Cache`**（讓 macOS 管理快取，提升效能）
✅ **啟用 `Solid-state Drive`**（讓 Ubuntu 認識為 SSD，提升磁碟存取）

如果您是在 **伺服器環境、資料庫應用、或多台 VM 運行**，建議：
❌ **關閉 `Use Host I/O Cache`**（避免主機快取影響 VM 的 I/O 一致性）
✅ **可啟用 `Solid-state Drive`**（除非遇到相容性問題）

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希望這樣的解釋能幫助您更了解這兩個設定的影響！😃
如果還有問題，歡迎隨時問我～感謝您的耐心！🚀✨ -->

<!-- ## SSH



sudo apt install openssh-server

就可以在 macbook 用 ssh 連過去啦～ -->