Windows環境でのVirtualBoxとFreeBSD仮想マシンのセットアップ

ステップ3：ゲストOS環境の構築（3章）
  Guest Additions による統合 ＋ ロケールと日本語フォントの設定
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ステップ2：仮想マシンの作成と FreeBSD のインストール（2章）
  VBoxManage による仮想マシンの構成 ＋ bsdinstall による自動インストール
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ステップ1：VirtualBox のインストール（1章）
  winget による VirtualBox のインストール
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1. ステップ1：VirtualBox のインストール

1.1 インストール

管理者権限でコマンドプロンプトを起動する （手順：Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」）。そのコマンドプロンプトで以下を実行する。

REM VirtualBox をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Oracle.VirtualBox -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements

REM VBoxManage のパス設定（システム環境変数に永続化）
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\Oracle\VirtualBox'; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and $c -notlike \"*$p*\"){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$c\",'Machine')}"

REM 現在のセッションにも反映
set "PATH=C:\Program Files\Oracle\VirtualBox;%PATH%"

REM VirtualBox Extension Pack をインストール（本体と同一バージョンを取得）
for /f "tokens=1 delims=r" %a in ('VBoxManage --version') do set "VBOX_VER=%a"
set "EXTPACK_URL=https://download.virtualbox.org/virtualbox/%VBOX_VER%/Oracle_VirtualBox_Extension_Pack-%VBOX_VER%.vbox-extpack"
set "EXTPACK_FILE=%TEMP%\Oracle_VirtualBox_Extension_Pack-%VBOX_VER%.vbox-extpack"
curl -L -o "%EXTPACK_FILE%" "%EXTPACK_URL%"
echo y | VBoxManage extpack install --replace "%EXTPACK_FILE%"
del "%EXTPACK_FILE%"

1.2 インストールの確認

• VirtualBox 本体の確認

  <バージョン>r<リビジョン> の形式で表示されれば、本体がインストールされ、パスも通っている。

  VBoxManage --version

  

• Extension Pack の確認

  インストール済みの拡張パック一覧が表示される。Usable が true であれば利用可能である。

  VBoxManage list extpacks

  

2. ステップ2：仮想マシンの作成と FreeBSD のインストール

VBoxManageのオプションでCPU・メモリ・ストレージ・ネットワークを設定し、FreeBSD仮想マシンを作成する。FreeBSDのインストールには、bsdinstallのスクリプト機能（installerconfig）を利用する。installerconfigを含むカスタムISOを作成し、それを用いて無人インストールを行う。

2.1 VBoxManage modifyvm 主要オプション

2.2 ストレージ構成

仮想マシン
├── SATA Controller（IntelAhci）
│   └── Port 0: 仮想HDD（20GB, VDI形式）→ ゲストからは ada0 として見える
└── IDE Controller（PIIX4）
    └── Port 0: DVDドライブ（FreeBSD カスタムISO）

2.3 installerconfigの作成

bsdinstallが参照する自動インストール用スクリプト（installerconfig）を作成する。このファイルをFreeBSDインストールISOの /etc/installerconfig に配置することで、無人インストールが実行される。ファイルは、ディスク構成やインストールする配布物を指定する前半部分（プリアンブル）と、インストール後にchroot環境で実行されるシェルスクリプト（#!/bin/sh 以降）からなる。以下の内容を %USERPROFILE%\VirtualBox VMs\ISO\installerconfig として保存する。

PARTITIONS="ada0 gpt"
DISTRIBUTIONS="kernel.txz base.txz"

#!/bin/sh

# ネットワーク設定（NIC は 82540EM のため em0）
sysrc ifconfig_em0="DHCP"
sysrc sshd_enable="YES"
dhclient em0

# タイムゾーン設定
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Tokyo /etc/localtime
adjkerntz -a

# ユーザー作成（wheel グループへ所属、-h 0 で標準入力からパスワードを設定）
echo "changeme" | pw useradd -n myuser -m -G wheel -s /bin/sh -h 0

# SSH の root ログインを無効化
sed -i "" 's/^#*PermitRootLogin.*/PermitRootLogin no/' /etc/ssh/sshd_config

# pkg の初期化
env ASSUME_ALWAYS_YES=YES pkg bootstrap -f

# sudo のインストールと wheel グループへの権限付与（パスワード入力不要）
env ASSUME_ALWAYS_YES=YES pkg install -y sudo
echo '%wheel ALL=(ALL:ALL) NOPASSWD: ALL' > /usr/local/etc/sudoers.d/wheel
chmod 0440 /usr/local/etc/sudoers.d/wheel

# loader.conf 設定
cat << EOF >> /boot/loader.conf
autoboot_delay="3"
hw.efi.poweroff="0"
EOF

shutdown -p now

hw.efi.poweroff="0" は、UEFI 環境で shutdown -p による電源断が完了しない場合の回避設定である。

2.4 カスタムISOの作成と仮想マシンの作成

コマンドプロンプトで以下を実行する（管理者権限は不要）。

カスタムISOの作成にはxorrisoを使用する。xorrisoはWindowsネイティブバイナリが提供されていないため、WSL（Windows Subsystem for Linux）またはCygwinなどの環境が必要となる。ここでは、WSL上のxorrisoを呼び出す方法を示す。事前にWSLのUbuntu環境で sudo apt-get install -y xorriso を実行しておく。

REM FreeBSD 15.0-RELEASE ISO ダウンロード設定
set "ISO_URL=https://download.freebsd.org/releases/amd64/amd64/ISO-IMAGES/15.0/FreeBSD-15.0-RELEASE-amd64-disc1.iso"
set "ISO_DIR=%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\ISO"
set "ISO_FILE=%ISO_DIR%\FreeBSD-15.0-RELEASE-amd64-disc1.iso"
set "CUSTOM_ISO=%ISO_DIR%\FreeBSD-15.0-custom.iso"
set "INSTALLERCONFIG=%ISO_DIR%\installerconfig"

REM ISOディレクトリ作成
if not exist "%ISO_DIR%" mkdir "%ISO_DIR%"

REM ISOファイルが存在しない場合のみダウンロード
if exist "%ISO_FILE%" (
    echo FreeBSD 15.0-RELEASE ISO は既に存在します：%ISO_FILE%
) else (
    echo FreeBSD 15.0-RELEASE ISO をダウンロード中...
    curl -L -o "%ISO_FILE%" "%ISO_URL%"
    if errorlevel 1 (
        echo ダウンロードに失敗しました
        exit /b 1
    )
)

REM installerconfigが存在することを確認
if not exist "%INSTALLERCONFIG%" (
    echo installerconfig が見つかりません：%INSTALLERCONFIG%
    echo 2.3節の手順に従いinstallerconfigを作成してください
    exit /b 1
)

REM カスタムISOの作成（WSL上のxorrisoを使用。ブートイメージは元のISOのものを保持）
copy "%ISO_FILE%" "%CUSTOM_ISO%"
powershell -NoProfile -Command "wsl xorriso -boot_image any keep -dev $(wsl wslpath -u '%CUSTOM_ISO%') -map $(wsl wslpath -u '%INSTALLERCONFIG%') /etc/installerconfig"

REM 仮想マシン設定
set "VM_NAME=FreeBSD15"
set "VM_DIR=%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\%VM_NAME%"
set "VDI_FILE=%VM_DIR%\%VM_NAME%.vdi"
set "MEMORY_MB=4096"
set "STORAGE_MB=20480"

REM 同名VM存在確認
VBoxManage showvminfo "%VM_NAME%" >nul 2>&1
if not errorlevel 1 (
    echo 仮想マシン "%VM_NAME%" は既に存在します
    echo 削除する場合: VBoxManage unregistervm "%VM_NAME%" --delete
    exit /b 1
)

REM 仮想マシンディレクトリ作成
if not exist "%VM_DIR%" mkdir "%VM_DIR%"

REM 仮想マシン作成・登録
VBoxManage createvm --name="%VM_NAME%" --ostype=FreeBSD_64 --register --basefolder="%USERPROFILE%\VirtualBox VMs"

REM 基本設定（メモリ4GB, CPU2コア）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --memory=%MEMORY_MB% --cpus=2 --ioapic=on --acpi=on

REM グラフィック設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --vram=128 --graphicscontroller=vboxsvga

REM ファームウェア設定（EFI）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --firmware=efi

REM パフォーマンス設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --paravirt-provider=default --nested-paging=on

REM 入力デバイス設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --mouse=ps2 --keyboard=ps2

REM ネットワーク設定（NAT / Intel PRO/1000）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --nic1=nat --nic-type1=82540EM --cable-connected1=on

REM SSHポートフォワーディング設定（ホスト2222 → ゲスト22）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --nat-pf1="ssh,tcp,,2222,,22"

REM オーディオ設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --audio-enabled=on --audio-driver=default --audio-controller=hda --audio-out=on

REM クリップボード・ドラッグ＆ドロップ共有
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --clipboard-mode=bidirectional --drag-and-drop=bidirectional

REM USB設定（EHCI は Extension Pack が必要）
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --usb-ohci=on --usb-ehci=on

REM RTC設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --rtc-use-utc=on

REM 仮想ハードディスク作成（20GB）
VBoxManage createmedium disk --filename="%VDI_FILE%" --size=%STORAGE_MB% --format=VDI --variant=Standard

REM SATAコントローラ作成・ハードディスク接続
VBoxManage storagectl "%VM_NAME%" --name="SATA Controller" --add=sata --controller=IntelAhci --bootable=on
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl="SATA Controller" --port=0 --device=0 --type=hdd --medium="%VDI_FILE%"

REM IDEコントローラ作成・DVDドライブ接続（カスタムISOを使用）
VBoxManage storagectl "%VM_NAME%" --name="IDE Controller" --add=ide --controller=PIIX4
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl="IDE Controller" --port=0 --device=0 --type=dvddrive --medium="%CUSTOM_ISO%"

REM ブート順序設定
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --boot1=dvd --boot2=disk --boot3=none --boot4=none

REM 仮想マシン起動（installerconfigによる自動インストールが開始される）
VBoxManage startvm "%VM_NAME%" --type=separate

installerconfig の末尾で shutdown -p now を実行しているため、インストールが完了するとVMは電源オフとなる。VBoxManage list runningvms の出力に FreeBSD15 が現れなくなった時点が完了である。その後、DVDドライブからISOを取り外し、ディスクから起動する。

REM DVDドライブからISOを取り外し
VBoxManage storageattach "%VM_NAME%" --storagectl="IDE Controller" --port=0 --device=0 --type=dvddrive --medium=emptydrive

REM ブート順序をディスク優先に変更
VBoxManage modifyvm "%VM_NAME%" --boot1=disk --boot2=none --boot3=none --boot4=none

REM 仮想マシン起動
VBoxManage startvm "%VM_NAME%" --type=separate

echo === 動作確認 ===
VBoxManage list vms
VBoxManage showvminfo "%VM_NAME%" | findstr /C:"Memory size" /C:"Number of CPUs" /C:"Firmware" /C:"VRAM size"

確認すべき出力項目：

• Memory size: 4096MB
• VRAM size: 128MB
• Firmware: EFI
• Number of CPUs: 2

3. ステップ3：ゲストOS環境の構築

FreeBSDのインストール完了後、VirtualBox Guest Additions の導入と、ロケール・日本語フォントの設定を行う。以下のコマンドはホスト側のコマンドプロンプトからSSH経由で実行する。初回接続時にはユーザ myuser のパスワード「changeme」を入力する（sudo は installerconfig の設定によりパスワード不要である）。

REM ===========================================================
REM 3. ステップ3：ゲストOS環境の構築
REM ===========================================================
REM 前提：自動インストール完了済み、ゲストOS起動済み、SSH接続可能
REM （NATポートフォワード: ホスト2222 → ゲスト22）

set "VM_NAME=FreeBSD15"
set "USER_NAME=myuser"

REM ===========================================================
REM 3.1 Guest Additionsのインストール
REM ===========================================================

REM Xorg を含まない構成のため nox11 版を使用する
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo pkg install -y virtualbox-ose-additions-nox11"

REM Guest Additionsサービスの有効化
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo sysrc vboxguest_enable=YES && sudo sysrc vboxservice_enable=YES"

REM 再起動
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo shutdown -r now"

REM ===========================================================
REM 3.2 ロケールと日本語フォントの設定
REM ===========================================================

REM 日本語フォントのインストール
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo pkg install -y ja-font-std ja-font-vlgothic"

REM ログインクラスの日本語設定（/etc/login.conf に japanese クラスを追加）
(
echo.
echo japanese^|Japanese Users Accounts:\
echo     :charset=UTF-8:\
echo     :lang=ja_JP.UTF-8:\
echo     :tc=default:
) | ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo tee -a /etc/login.conf >/dev/null && sudo cap_mkdb /etc/login.conf"

REM ユーザーのログインクラスを japanese に変更
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo pw usermod %USER_NAME% -L japanese"

REM 再起動（設定を反映）
ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo shutdown -r now"

日本語入力を利用する場合は、Xorg とデスクトップ環境を別途導入したうえで、入力メソッドを追加する。FreeBSD では次のパッケージが該当する。

ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "sudo pkg install -y fcitx5 ja-fcitx5-anthy fcitx5-configtool fcitx5-gtk3 fcitx5-qt6"

REM fcitx5 環境変数の設定（~/.profile に追記）
(
echo export GTK_IM_MODULE=fcitx
echo export QT_IM_MODULE=fcitx
echo export XMODIFIERS=@im=fcitx
) | ssh -p 2222 %USER_NAME%@localhost "tee -a ~/.profile >/dev/null"

4. トラブルシューティング

4.1 よくある問題と対処

4.2 VMの削除と再作成

REM VM登録解除とファイル削除
VBoxManage unregistervm "FreeBSD15" --delete

REM 仮想ディスクのみ削除（VMは残す場合）
VBoxManage closemedium disk "%USERPROFILE%\VirtualBox VMs\FreeBSD15\FreeBSD15.vdi" --delete