iPad上使用UTM安装Linux arm64系统

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0x00 背景

以前研究过一次在iPad上安装Linux系统，当时的方案是：AltStore + UTM，由于没有硬件虚拟化，性能非常差，只能安装服务器版Linux，而且UTM由于签名问题需要每7天续签一次，几乎不具有可玩性。

最近看到有帖子说UTM支持硬件虚拟化了，于是稍微研究了一下，上面的两个问题也都解决了。

0x01 基本原理

解决这两个问题的关键都在一个叫：Trollstore(巨魔)的工具。这个工具最强大的地方在于，可以免越狱安装未签名的应用，其原理是利用了iOS系统的一些安全漏洞，因此，这个工具会iOS版本有要求。例如：Trollstore1只支持14.0 ~ 15.4.1 、15.5 Beta 4版本；Trollstore2支持14 - 16.5（具体支持的系统版本可以看官网介绍）。因此，只要不是太新的系统，都是可以支持的。

现在的问题变成了如何将这个工具安装到设备中，下面以iPad Pro 第三代(系统版本:16.2)为例进行介绍。

基本流程是按照官方文档进行操作。

0x02 准备工作

  • 将Tips(提示)应用安装到设备中
  • 最新版本的Sideloadly
  • 最新版本的iTunes（Windows端）
  • 最新版本的Misaka

Sideloadly是用来通过侧载方式安装Misaka；而Misaka用来溢出并注入Tips应用，最后打开提示应用，界面就变成了安装Trollstore的界面，点击安装就可以了。

推荐还是使用Mac系统来操作，Windows上可能会有些问题。

0x03 安装Trollstore应用

侧载是指不通过AppStore来安装应用的方式，一般是使用企业证书或开发者证书对ipa文件进行签名，然后进行安装。

使用Sideloadly安装Misaka

在电脑端下载并安装Sideloadly，并将最新版本的Misakaipa文件下载到本地。

sideloadly安装ipa示例

拖入Misaka的ipa文件，输入苹果帐号，然后点击Start，第一次会提示输入帐号密码，完成后Misaka就安装到设备上了。图标如下：

侧载类应用除了sideloadly，还有前面提到的AltStore，以及爱思助手之类的。它们都有一个共同的缺点，就是每7天需要续签一次，基本只能用作开发调试场景。

使用Misaka注入提示应用

Misaka是一款免越狱就可以对iOS设备进行定制的应用，同时也提供了安装Trollstore的能力。

下面是官方文档推荐的注入方法：

在实际操作过程中遇到了以下两个问题：

  • 在上面的第三步操作后提示Done，但是打开提示应用Crash
  • 多操作几次后容易出现Error, please restart your device and try again [A2]报错，网上找到一个方案是安装3.4.1版本的Misaka

这个步骤是整个安装过程中最花费时间的，重试了很多次，重启了很多次设备，最终采用的是以下方法搞定的：

  1. 在这里下载最新版本的PersistenceHelper_Embedded，并拷贝到设备中
  2. 点击Misaka底部的FileManager页面，打开到路径/var/containers/Bundle/Application/com.apple.tips/Tips.app
  3. 找到Tips文件，点击它，然后点击File Overwrite选项，导入PersistenceHelper_Embedded文件覆盖
  4. 重启设备

打开提示应用，安装Trollstore

打开提示应用，点击Install Trollstore进行安装，安装完成后，桌面上就会看到Trollstore的图标：

如果遇到打开提示应用Crash或是设备自动重启等问题，请卸载提示应用再重新安装，并再执行一次上面的步骤。

0x04 安装UTM应用

这里展示了UTM的多个版本：

  • UTM: 标准版，使用JIT方式，性能一般
  • UTM HV: 开启Hypervisor的版本，支持硬件虚拟化，性能较高（需要是M1 iPad）
  • UTM SE: 性能较差

由于手上的这款是M1芯片，因此选择了UTM HV版本。

  1. 将UTM HV版本的ipa文件拷贝到设备中
  2. 打开Trollstore，选择右上角+号，选择Install IPA File，然后选择刚才拷贝的ipa文件
  3. 在弹出的窗口中点击Install，很快就会安装完成

0x05 安装Ubuntu 22.04 arm64桌面版

现在Linux系统的arm生态已经很健全了，基本上常见的应用都有提供对应的arm版本。这里选择了Ubuntu系统，除了生态考虑，还有性能因素，毕竟iPad才8G内存，如果系统本身占用了太多资源的话，留给应用的资源就很有限了。

  1. 将镜像ISO文件下载到设备中
  2. 打开UTM，点击创建一个新虚拟机，选择虚拟化（这种模式会开启硬件虚拟机）

  1. 然后选择Linux，添加刚才拷贝进来的iso镜像文件，后面是一些CPU、内存等硬件相关的参数配置
  2. 保存后启动虚拟机，开始进行安装，Ubuntu也支持Live方式使用，可以先体验一下
  3. 安装完成后进入系统，可以做一些个性化界面优化(访问虚拟机需要外接键盘和鼠标才能操作)

至此，一个便携式Linux系统已经安装完成，系统操作还是非常流畅的，可以安装上vscode、git、docker等常用工具，轻量级开发也基本没啥问题。

连接上外接显示器，系统操作起来会更加舒服。

0x06 总结

iPad上通过免越狱实现硬件虚拟化，极大提升了虚拟机系统操作的流畅性，真正将桌面版系统运行起来。在此基础上，iPad才能真正变成一个开发工具。

0x07 参考链接

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