ubantu下用qemu搭建arm+linux运行环境

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ubantu下用qemu搭建arm+linux运行环境

概述
　　模拟的单板为vexpress-a9，内核为cortex-a9；安装完qemu可用以下命令查看支持的机器:
　　
qemu-system-arm -M ?或qemu-system-arm -M help
　　
没有支持ST公司的板子，有支持arm9,arm11，cortex-m3,cortex-a8，cortex-a9，cortex-a15这些架构其他公司的板子，不过好多都已经停产了。
　　
我的ubantu版本为16.04，64位。
　　
可以上网搜索相关博客，我参考的主要博客是从零使用qemu模拟器搭建arm运行环境，ARM Versatile Express Emulation On Qemu From Scratch: Part 1
　　提示：1.在输入linux命令时，一定要注意当前目录和你命令中出现的文件的路径关系；
　　
若提示找不到文件，则优先检查是不是路径错误
　　
2.若提示权限不够，加上sudoenter后，输入你的用户密码即可
　　搭建步骤：

安装arm的交叉编译工具链
　　打开ubantu终端，输入
　　

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

　　安装完后可用以下命令查看是否安装成功
　　
dpkg -l gcc-arm-linux-gnueabi
　　
出现ii  gcc-arm-linux- 4:5.3.1-1ubu amd64        GNU C compiler for the armel arch即表明安装成功。

安装qemu
　　sudo apt-get install qemu
　　
查看安装的版本：
　　
qemu-system-arm --version
　　
显示版本QEMU emulator version 2.5.0 (Debian 1:2.5+dfsg-5ubuntu10.15), Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard

编译linux内核
　　wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.13.tar.xz
　　
建立放内核的文件夹
　　

sudo mkdir linux-kernel　　
sudo chmod 777 linux-kernel
　　

　　解压
　　

xz -d linux-4.13.tar.xz　　
tar xvf linux-4.13.tar
　　

　　编译内核
　　

make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm vexpress_defconfig　　
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- ARCH=arm
　　

　　生成的内核镱像位于arch/arm/boot/zImage
　　
测试qemu和内核能否运行成功
　　

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"　　

　　/path/to/kernel/dir/是内核的编译目录
　　
当末行显示end Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)说明内核正常加载，只是还没有根文件系统

制作根文件系统
　　wget http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.27.2.tar.bz2
　　
解压
　　
tar xjf busybox-1.27.2.tar.bz2
　　
在源代码目录运行
　　

make defconfig　　
make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-  
　　
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
　　创建rootfs目录
　　

sudo mkdir rootfs　　
sudo mkdir rootfs/lib
　　

　　完善根文件系统,先回到_install的父目录
　　

mkdir  _install/pro　　
mkdir  _install/sys
　　
mkdir  _install/tmp
　　
mkdir  _install/root
　　
mkdir  _install/var
　　
mkdir  _install/mnt
　　
mkdir  _install/Home
　　
mkdir -p _install/etc/init.d
　　
git clone https://github.com/mahadevvinay/Embedded_Linux_Files.git
　　
cp Embedded_Linux_Files/fstab _install/etc
　　
cp Embedded_Linux_Files/inittab _install/etc
　　
cp Embedded_Linux_Files/rcS _install/etc/init.d
　　

　　更改rcS的权限
　　
chmod a+x _install/etc/init.d/rcS
　　
复制完，不需要Embedded_Linux_Files，删除掉
　　
sudo rm -rf Embedded_Linux_Files
　　拷贝busybox命令
　　
sudo cp path/_install/* -r rootfspath是你自己放_install的路径
　　
从工具链中拷贝运行库到lib下
　　
sudo cp -P /usr/arm-linux-gnueabi/lib/* rootfs/lib
　　
注意所有命令中文件若不在当前的文件夹中，都要加上绝对路径
　　
创建4个tty终端设备
　　

sudo mkdir -p rootfs/dev　　
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  
　　

　　生成ext3镜像文件并挂载
　　
sudo dd if=/dev/zero of=path/a9rootfs.ext3 bs=1M count=32 path为父目录路径，若当前目录是父目录则不用
　　

mkfs.ext3 path/a9rootfs.ext3　　
mkdir tmpfs
　　
sudo mount -t ext3 path/a9rootfs.ext3 path/tmpfs -o loop
　　
sudo cp -r path/rootfs/* path/tmpfs
　　
sudo umount path/tmpfs
　　

　　启动qemu模拟系统
　　
sudo qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel path/arch/arm/boot/zImage -dtb  path/arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic -append "root=/dev/mmcblk0  console=ttyAMA0" -sd path/a9rootfs.ext3
　　
按照终端最后一行的指示，按下enter键，即进入到模拟出的单板的根文件系统，输入ls可看到所制作的文件

运行hello world
　　在用户目录下vim hello.c输入：
　　

#include <stdio.h>　　
int main()
　　
{
　　
printf("hello world!");
　　
return 0;
　　
}
　　

　　编译程序，注意用交叉编译工具编译
　　
arm-linux-gnueabi-gcc-5 hello.c -o hello
　　
将程序拷到rootfs目录下执行以下命令：
　　

sudo mount -t ext3 path/a9rootfs.ext3 path/tmpfs -o loop　　
sudo cp -r path/rootfs/* path/tmpfs
　　
sudo umount path/tmpfs
　　

　　path为你的路径
　　启动qemu模拟系统
　　
sudo qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel path/arch/arm/boot/zImage -dtb  path/arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic -append "root=/dev/mmcblk0  console=ttyAMA0" -sd path/a9rootfs.ext3
　　
按照终端最后一行的指示，按下enter键，即进入到模拟出的单板的根文件系统，输入ls可看到所制作的文件
　　
输入./hello
　　
即可看到打印出hello world!