VirtualBoxのシリアルポート構成に関する完全ガイド

VirtualBox：仮想シリアルポートの構築と設定

VirtualBoxで作成された仮想シリアルポートは、オペレーティングシステムによって標準の16550A互換UARTデバイスとして認識されます。VBoxManage modifyvmコマンドを使用することで、他の種類のUARTデバイスにエミュレート可能です。仮想ポートは双方向通信をサポートしており、ホストOSの機能を利用して接続方法をカスタマイズできます。

ユーザーは、VirtualBoxの[設定]タブまたはVBoxManageコマンドを使って仮想シリアルポートを設定できます。各仮想マシンごとに最大4つの仮想COMポートを構成でき、COM1、COM2などの一般的な番号が割り当てられます。任意のカスタム名を設定することも可能です。

VirtualBoxにおけるポートモードの選択肢と通信技術

ポートモードの選択は、仮想ポートの接続方式に影響を与えます。選択肢は以下の通りです：

• Disconnected（切断）– ゲストOSはデバイスを認識しますが、接続されていないものとして扱います。
• Host Device（ホストデバイス） – 仮想ポートをホストマシンの物理シリアルポートに接続します。パスはホストOSに依存し、Linuxでは/dev/ttyS0、WindowsではCOM1などとなります。
• Host Pipe（ホストパイプ） – Windowsでは名前付きパイプ、Mac/Linux/Oracle Solarisではローカルドメインソケットを使用します。これは、ソフトウェアからホストOSへのパイプ通信に最適なモードです。
• Raw File（ローファイル） – 仮想ポートの出力をファイルに保存し、ゲストOSからの診断データ収集に使用できます。
• TCP Socket（TCPソケット） – TCP/IPネットワーク経由でVirtualBoxのシリアルポートをパススルーできます。仮想マシンはサーバーまたはクライアントとして動作可能です。

複数の仮想シリアルポートを作成する場合、同じ割り込みレベルを使用すると通信障害が発生するため、割り込みの共有は避けるべきです。

仮想マシン同士を通信させる場合は、ヌルモデム接続を構成できます。片方のVMをパイプまたはソケットとして設定し、もう片方がその接続先になります。

TCPソケットモードを使用することで、ゲストOSのシリアルポートに対して外部接続を確立することが可能です。VirtualBoxでは、telnetなどで接続可能なTCPサーバーモード、仮想ヌルモデムケーブル用のTCPクライアントモードの両方をサポートしています。

VirtualBoxのCOMポートの知識は、開発者やシステムプログラマーにとって、仮想マシンの機能を拡張するための有用な手段となります。物理ポート不要で、デバイス共有・カーネルデバッグ・ネットワークブリッジ構築などが可能になります。

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COMポートリダイレクターを利用することで、仮想マシン内から物理シリアルポートへアクセスできます。クライアント接続が確立された後は、Serial to Ethernet Connector（別名：COMポートリダイレクター）を通じて、実機接続と同等の機能性でデバイスを操作可能になります。