在手头没有开发板的情况下,可以自己搭建一个QEMU开发板来调试kernel,通过在网上的一番搜索,成功搭建了vexpress-a9的qemu开发环境。
准备工作
1. Linux kernel 3.16.2
这里用到3.16.2版本的kernel主要是由于刚开始我用4.8.0版本的kernel没有启动成功。下载地址:https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.16.2.tar.xz。defconfig文件为vexpress_defconfig。
2. 交叉编译工具链
这里我使用了linaro的工具链。下载地址:https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/4.9-2017.01/arm-linux-gnueabi/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz。
3. busybox
busybox用来创建rootfs。下载地址:https://busybox.net/downloads/busybox-1.32.0.tar.bz2。
4. eglibc
eglibc用于创建roofs中的c库。下载地址:https://releases.linaro.org/archive/14.08/components/toolchain/eglibc-linaro/eglibc-linaro-2.19-2014.08.tar.bz2。
安装编译工具链
mkdir -p ~/toolchain
cp gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz ~/toolchain
cd ~/toolchain
xz -d gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz
tar -xf gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar
export PATH:~/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabi/bin:$PATH
编译kernel
可以创建一个build.sh来编译kernel。
#!/bin/bash
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
mkdir OUT
make O=OUT mrproper
make O=OUT vexpress_defconfig
make zImage O=OUT -j32
make dtbs O=OUT
编译eglibc
编译的时候建议编译目录与安装目录分开。
mkdir -p ~/eglibc
cp eglibc-linaro-2.19-2014.08.tar.bz2 ~/eglibc
mkdir -p ~/eglibc/source ~/eglibc/build/install
cd ~/eglibc
tar -jxf eglibc-linaro-2.19-2014.08.tar.bz2 -C ~/eglibc/source
cd build
../source/eglibc-linaro-2.19-2014.08/configure --host=arm-linux-gnueabi --prefix=~/eglibc/build/install CC=arm-linux-gnueabi-gcc #注意这里--prefix需要用绝对路径
make -j32
make install
编译busybox
关于编译busybox网上有很多教程 。为了提供制作的成功率,可以将busybox编译成静态的binary。可以参考:https://blog.youkuaiyun.com/kunkliu/article/details/85453924。
制作rootfs
将eglibcb编译后的install目录中的lib目录下的动态库全部复制到上一步骤中编译busybox生成的lib目录中。然后按照如下脚本中的步骤执行:
sudo rm -rf rootfs
sudo rm -rf tmpfs
sudo rm -f a9rootfs.ext4
sudo mkdir rootfs
sudo cp _install/* rootfs/ -raf # 这里的_install目录为busybox最终编译的目录
mkdir -p rootfs/{lib,proc,sys,tmp,root,var,mnt}
sudo cp examples/bootfloppy/etc rootfs/ -arf # examples目录为busybox源码下的一个目录
sudo rm rootfs/lib/*.a
sudo mkdir -p rootfs/dev rootfs/tmp rootfs/sys rootfs/proc
sudo mknod rootfs/dev/tty1 c 4 1
sudo mknod rootfs/dev/tty2 c 4 2
sudo mknod rootfs/dev/tty3 c 4 3
sudo mknod rootfs/dev/tty4 c 4 4
sudo mknod rootfs/dev/console c 5 1
sudo mknod rootfs/dev/null c 1 3
sudo dd if=/dev/zero of=a9rootfs.ext4 bs=1M count=128
sudo mkfs.ext4 a9rootfs.ext4
sudo mkdir -p tmpfs
sudo mount -t ext4 a9rootfs.ext4 tmpfs/ -o loop
sudo cp -r rootfs/* tmpfs/
sudo umount tmpfs
/etc/profile 内容:
# /etc/profile: system-wide .profile file for the Bourne shells
USER="`id -un`"
LOGNAME=$USER
HOSTNAME=`/bin/hostname`
HOME=/root
PS1="[$USER@$HOSTNAME \W]\# "
PATH=$PATH
LD_LIBRARY_PATH=/lib:/usr/lib:$LD_LIBRARY_PATH
/etc/inittab内容:
::sysinit:/etc/init.d/rcS
::respawn:-/bin/sh
::ctrlaltdel:/bin/umount -a -r
/etc/fstab内容:
proc /proc proc defaults 0 0
tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0
sysfs /sys sysfs defaults 0 0
tmpfs /dev tmpfs defaults 0 0
var /dev tmpfs defaults 0 0
debugfs /sys/kernel/debug debugfs defaults 0 0
/etc/group内容:
root:x:0:
/etc/passwd内容:
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh
启动qemu
经过上面的步骤我们可以得到了:
kernel镜像:zImage
dtb文件:vexpress-v2p-ca9.dtb
rootfs镜像:a9rootfs.ext4
启动命令如下:
qemu-system-arm -nographic -M vexpress-a9 -m 512M -kernel zImage -append "init=/linuxrc root=/dev/mmcblk0 console=ttyAMA0" -drive if=sd,index=0,file=a9rootfs.ext4 -dtb vexpress-v2p-ca9.dtb
参考
https://embeddedstudy.home.blog/2019/01/23/building-the-minimal-rootfs-using-busybox/
https://git.linaro.org/toolchain