Qemu模拟ARM开发板 仿真Linux

本文详细介绍了如何在Ubuntu 16.04环境下,使用QEMU模拟ARM开发板运行Linux 4.4.1内核。内容包括:ARM处理器介绍、交叉编译、Linux内核编译、QEMU安装、根文件系统制作及启动参数解析等关键步骤。
环境: ubuntu16.04
目标: 在ubuntu 上编译linux内核 并在qemu模拟的ARM开发板上运行

背景知识:
1.什么是ARM
ARM是一款微处理器的简称,从早期的ARM1系列发展到ARM11,ARM11以后的产品用Coretex命名。

2.宿主机(Host)与目标机(Target)
开发板由于硬件所限不能直接在本地建立起开发环境,需要在配置高的PC上开发完软件后再移植到开发板上运行。在这里,个人电脑就是Host,开发板就是Target.

3.交叉编译
交叉编译就是在一个平台上生成另一个平台的可执行代码。由于宿主机和目标机的平台不一样(平台包括体系结构,最直观的就是CPU不一样,一个是X86,一个是ARM,使用的汇编语言都不一样),不能使用宿主机的编译工具,而需要在宿主机安装目标机的编译工具链,来编译得到能够在目标机运行的可执行代码。
不同的CPU开发板、不同的Linux内核版本所使用的交叉编译工具都不一样。

4.文件系统
即文件的组织方式,不同的操作系统有不同的文件系统,linux的文件组织为一颗目录树,根为/

5.挂载文件系统
将一个文件系统的顶层目录挂到另一个文件系统的子目录上,使它们成为一个整体,称为挂载。把该子目录称为挂载点

步骤:
1.下载Linux4.4.1内核代码,并解压
### 使用 QEMU 模拟 ARM 开发板 LCD 显示 为了实现通过 QEMU 模拟 ARM 开发板上的 LCD 显示功能,通常需要特定的硬件模型以及相应的内核参数设置来启用图形输出。下面提供一种基于 `virt` 平台的方法,该平台提供了较为通用的支持。 #### 启动有LCD显示支持的ARM虚拟机实例 要使能LCD仿真,在启动QEMU时需指定合适的机器类型并加入 `-display` 参数用于控制显示器行为: ```bash qemu-system-arm \ -M virt,highmem=off,virtualization=true,gic-version=max \ -cpu cortex-a15 \ -m 1024 \ -kernel zImage \ -initrd initramfs.cpio.gz \ -dtb virt.dtb \ -append "root=/dev/vda console=ttyAMA0" \ -display gtk \ -nographic ``` 上述命令中的关键部分解释如下: - `-M virt,...`: 定义了所使用的机器型号为 `virt`[^1]。 - `-display gtk`: 此选项告知QEMU使用GTK工具包创建窗口以展示GUI界面;如果希望无头模式下操作,则可省略此条目或替换为其他形式如VNC等。 - `-nographic`: 虽然这里指定了图形前端,但是仍然保留了串口重定向以便于调试信息查看。 对于某些更具体的开发板(比如Raspberry Pi),可能还需要额外调整DTB文件以及其他初始化参数才能正确呈现屏幕内容。此外,确保选用的操作系统镜像本身也具备完整的framebuffer驱动程序支持是非常重要的。 #### 创建适用于LCD测试的根文件系统 当目标是验证LCD工作状态时,建议构建一个精简版Linux发行版作为guest OS,并安装必要的X Window System组件连同一些简单的绘图应用程序,例如xterm、xclock等。这有助于直观判断模拟环境下的显示屏是否正常运作。 #### 注意事项 由于不同版本间的差异性和各种因素的影响,实际应用过程中可能会遇到兼容性问题或其他挑战。因此,在尝试以上方案之前,请务必查阅最新的官方文档获取最权威指导,并考虑实验性质较强的特点适当备份数据以防意外发生。
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