Ubuntu系统下QEMU环境搭建

孟小梦 發表於 2020-2-10 11:08:00

（这篇文章是在搭建QEMU环境时，在网上找到了一些教程资料，并在实际操作中遇到的一些问题的整理）
<h1>下载Linux内核</h1>
下载内核有两种方法，一种是用git直接下载内核代码树，方便后面的内核开发。另一种是直接到内核社区下载稳定版本（详见：https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/）。
下面演示从Linux kernel主线下载代码进行编译。
使用命令：git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git
但是亲测这条命令超级慢，因此又百度得到了以下的解决办法：
方法一
第一步：使用nslookup查找github对应的IP地址
nslookup github.com
nslookup github.global.ssl.fastly.Net
第二步：将第一步中的结果加入/etc/hosts文件中
#用vim打开hosts文件
sudo vim /etc/hosts
在下图位置上加入两行，保存并退出。
 <img src="https://img2018.cnblogs.com/i-beta/1523946/202002/1523946-20200210104100702-1619828395.png">
第三步：刷新DNS缓存
sudo /etc/init.d/networking restart
第四步：重启系统
sudo reboot
但是以上方法还是挺慢的，又找到了以下方法。
方法二
使用wget命令，看下自己需要的linux内核版本，然后在下边的链接中可以进行更改：
sudo wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.19.82.tar.xz
sudo xz -d linux-4.19.82.tar.xz
sudo tar -xvf linux-4.19.82.tar
 
<h1>安装arm的交叉编译工具链</h1>
“想必做嵌入式开发的朋友，对交叉编译工具链不陌生。”行吧，我没做过嵌入式开发，也不晓得交叉编译工具链是个啥。网上找到了如下参考资料，写的很详细，格式一目了然，赞赞赞。
交叉编译工具链（详解）：https://www.cnblogs.com/coolYuan/p/9037660.html
了解清楚之后，继续干正事。
如果你订制一个交叉编译工具链，建议你使用crosstool-ng开源软件来构建。
但在这里建议直接安装arm的交叉编译工具链：
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
在执行apt-get install命令时遇到了以下问题：
 <img src="https://img2018.cnblogs.com/i-beta/1523946/202002/1523946-20200210105255276-773376176.png">
这表示有进程占用，解决方法有两个：
第一：强制解锁，输入以下两条命令即可（注意顺序）
sudo rm /var/lib/dpkg/lock
sudo rm /var/cache/apt/archives/lock
第二：使用命令ps -e | grep apt查看哪个进程在使用命令apt-get，找到之后将这个进程杀死即可。sudo kill ****（进程号）。
 
<h1>编译Linux内核</h1>
生成vexpress开发板子的config文件：
（等等，这里要插一句为啥是这个板子，因为qemu模拟得最好的arm芯片，就是ARM公司的vexpress A9开发板了）
首先进入到Linux内核的安装路径，打开终端，输入以下命令：
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm vexpress_defconfig
编译：make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm
生成的内核镜像位路径arch/arm/boot/zImage下，后续qemu启动时需要使用该镜像。
 
<h1>下载和安装qemu模拟器</h1>
方法一：
下载高版本qemu：可以根据自己的情况自行选择需要的qemu的版本
wget http://wiki.qemu-project.org/download/qemu-2.0.2.tar.bz2
配置qemu前，需要安装几个软件包：
sudo apt-get install zlib1g-dev
sudo apt-get install libglib2.0-0
sudo apt-get install libglib2.0-dev
配置qemu，支持模拟arm架构下的所有单板：./configure --target-list=arm-softmmu --audio-drv-list=
编译和安装：
make
make install
方法二：两条命令完事。不过可能也有其他问题，自行百度。
sudo apt-get update
sudo apt-get install qemu
即可。
测试是否安装成功：qemu-arm --version
 
<h1>测试qemu和内核能否运行成功</h1>
到这里，恭喜你，qemu已经安装好了，内核也编译成功了，所以现在需要测试一下，看看编译出来的内核是否OK，或者qemu对vexpress单板支持是否够友好。
运行命令很简单：
qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel /path/to/kernel/dir/arch/arm/boot/zImage -dtb  /path/to/kernel/dir/arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic -append "console=ttyAMA0"
这里的/path/to/kernel/dir/是内核的下载目录，或者编译目录。
如果看到内核启动过程中的打印，说明前面的搭建是成功的。
 <img src="https://img2018.cnblogs.com/i-beta/1523946/202002/1523946-20200210105926776-983383415.png">
 
 这里简单介绍下qemu命令的参数：
-M vexpress-a9 模拟vexpress-a9单板，你可以使用-M ?参数来获取该qemu版本支持的所有单板
-m 512M 单板运行物理内存512M
-kernel /path/to/kernel/dir/arch/arm/boot/zImage  告诉qemu单板运行内核镜像路径
-nographic 不使用图形化界面，只使用串口
-append "console=ttyAMA0" 内核启动参数，这里告诉内核vexpress单板运行，串口设备是哪个tty。
如果搭建其它单板，需要注意内核启动参数的console=参数值，同样地，可从生成的.config文件中找到。
 
<h1>制作根文件系统</h1>
上边内核启动最后报了一个panic，意思是说不能挂载根文件系统，所以咱们这不就开始搞一搞根文件系统的事情了么。首先，根文件系统是啥呀？
根文件系统首先是一种文件系统，该文件系统不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能，但是相对于普通的文件系统，它的特殊之处在于，它是内核启动时所挂载（mount）的第一个文件系统，内核代码的映像文件保存在根文件系统中，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本（如rcS,inittab）和服务加载到内存中去运行。
参考链接：https://blog.csdn.net/yym6789/article/details/88194329
第一步：下载、编译、安装busybox
wget http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.31.1.tar.bz2
make defconfig    #注意，要进入busybox的下载路径
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
make install CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
安装完成后，会在busybox目录下生成_install目录，该目录下的程序就是单板运行所需要的命令。
第二步：形成根目录结构
先在Ubuntu主机环境下，形成目录结构，里面存放的文件和目录与单板上运行所需要的目录结构完全一样，然后再打包成镜像（在开发板看来就是SD卡），这个临时的目录结构称为根目录
 <img src="https://img2018.cnblogs.com/i-beta/1523946/202002/1523946-20200210110152374-1423206756.png">
1. 创建rootfs目录（根目录），根文件系统内的文件全部放到这里
mkdir -p rootfs/{dev,etc/init.d,lib}
2. 拷贝busybox命令到根目录下：sudo cp busybox-1.31.1/_install/* -r rootfs/
3. 从工具链中拷贝运行库到lib目录下
sudo cp -P /usr/arm-linux-gnueabi/lib/* rootfs/lib/
4. 创建4个tty端终设备
sudo mknod rootfs/dev/tty1 c 4 1
sudo mknod rootfs/dev/tty2 c 4 2
sudo mknod rootfs/dev/tty3 c 4 3
sudo mknod rootfs/dev/tty4 c 4 4
第三步：制作根文件系统镜像
1. 生成32M大小的镜像 ：dd if=/dev/zero of=a9rootfs.ext3 bs=1M count=32
2. 格式化成ext3文件系统mkfs.ext3 a9rootfs.ext3
3.  将文件拷贝到镜像中
sudo mkdir tmpfs
sudo mount -t ext3 a9rootfs.ext3 tmpfs/ -o loop
sudo cp -r rootfs/*  tmpfs/
sudo umount tmpfs
第四步：系统启动运行
完成上述所有步骤之后，就可以启动qemu来模拟vexpress开发板了，命令参数如下：
qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel /path/to/kernel/dir/arch/arm/boot/zImage -dtb  /path/to/kernel/dir/arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic -append "root=/dev/mmcblk0  console=ttyAMA0" -sd a9rootfs.ext3
最后是这样的：应该是成功了吧。
<img src="https://img2018.cnblogs.com/i-beta/1523946/202002/1523946-20200210110359952-2007476570.png">
 
 
以上内容主要参考以下两个教程：
1，https://www.cnblogs.com/edver/p/6001786.html
2，https://blog.csdn.net/linyt/article/details/42504975
Linux文件系统详解：
https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8461749.html 
来源：https://www.cnblogs.com/from-zero/p/12290170.html

頁: [1]

琼殿技术论坛's Archiver

Ubuntu系统下QEMU环境搭建