Ubuntu 16.04 利用qemu模拟ARM开发板

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QEMU目前可以模拟vexpress Cortex A9四核处理器开发板。

环境配置：Ubuntu 16.04，Kernel 4.4.1

内容参考了：

http://blog.youkuaiyun.com/linyt/article/details/42504975

http://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/5023342.html

（推荐）https://learningfromyoublog.wordpress.com/2016/04/05/131/

1. 下载kernel

有两种方式：git和wget，这里使用wget下载方式。从kernel.org直接下载很慢（几KB），因此可以借用国内的代理（可以达到1~2M）：

从kernel下载：

wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.4.1.tar.xz

使用代理：

https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/v4.x/linux-4.4.1.tar.xz

2. 安装arm交叉编译链

arm交叉编译链有很多种，有的书上装了arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf两种，安装方法如下：

sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi

3. 编译Linux内核

解压下载的kernel文件，进入解压后的文件夹，运行下面的指令编译。

[plain]  view plain  copy

1. export ARCH=arm  
2. export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-  
3. make vexpress_defconfig  
4. make zImage -j8  
5. make modules -j8  
6. make dtbs  

随后就可以将生成的zImage和dtbs拷贝到单独的文件夹中，拷贝指令：

[plain]  view plain  copy

1. mkdir extra_folder  
2. cp arch/arm/boot/zImage extra_folder/  
3. cp arch/arm/boot/dts/*ca9.dtb extra_folder/  
4. cp .config  extra_folder/  

4.安装qemu模拟器

sudo apt-get install qemu

5.制作根文件系统

根文件系统由基本的运行命令、库和字符设备构成。

基本的运行命令需要使用Busybox，这个库也需要进行交叉编译，因此可以运行下面的指令进行源代码下载。

[html]  view plain  copy

1. wget http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.25.1.tar.bz2  

解压源代码，在源代码目录下运行：

[plain]  view plain  copy

1. make defconfig  
2. make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-  
3. make install CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-  

安装完成后，该目录下生成的_install，即是基本的运行指令。

然后就开始一步步建立根文件系统。

5.1 创建rootfs目录：

[plain]  view plain  copy

1. sudo mkdir rootfs  

[plain]  view plain  copy

1. sudo mkdir rootfs/lib  

5.2 拷贝busybox命令

[plain]  view plain  copy

1. sudo cp _install/* -r rootfs/  

5.3从工具链中拷贝运行库到lib下

[plain]  view plain  copy

1. sudo cp -P /usr/arm-linux-gnueabi/lib/* rootfs/lib/  

5.4 创建4个tty终端设备

c代表字符设备，4是主设备号，1~2~3~4是次设备号

[plain]  view plain  copy

1. sudo mkdir -p rootfs/dev  

[plain]  view plain  copy

1. sudo mknod rootfs/dev/tty1 c 4 1  
2. sudo mknod rootfs/dev/tty2 c 4 2  
3. sudo mknod rootfs/dev/tty3 c 4 3  
4. sudo mknod rootfs/dev/tty4 c 4 4  

*注意：实际上还可以在这个镜像中插入其他的文件夹，可以参考https://learningfromyoublog.wordpress.com/2016/04/05/131/，写的很详细。

5.5生成镜像

[plain]  view plain  copy

1. dd if=/dev/zero of=a9rootfs.ext3 bs=1M count=32  

5.6 格式化生成ext3文件系统

[plain]  view plain  copy

1. mkfs.ext3 a9rootfs.ext3  

5.7将文件拷贝到镜像中

[plain]  view plain  copy

1. sudo mkdir tmpfs  
2. sudo mount -t ext3 a9rootfs.ext3 tmpfs/ -o loop  
3. sudo cp -r rootfs/*  tmpfs/  
4. sudo umount tmpfs  

6. 启动qemu模拟系统

使用下面的指令启动，会在当前窗口中显示qemu虚拟出的终端。

[plain]  view plain  copy

1. qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -dtb extra_folder/vexpress-v2p-ca9.dtb -kernel extra_folder/zImage -nographic -append "root=/dev/mmcblk0 rw console=ttyAMA0" -sd a9rootfs.ext3  

使用下面的指令启动，会另开一个窗口显示虚拟终端。

[plain]  view plain  copy

1. qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -dtb extra_folder/vexpress-v2p-ca9.dtb -kernel extra_folder/zImage -append "root=/dev/mmcblk0 rw" -sd a9rootfs.ext3