用qemu-system-arm搭建arm11環境

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用qemu-system-arm搭建arm11環境

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以下方法將在ubuntu 10.04主機上，利用qemu-system-arm安裝一個arm11的操作系統。系統採用nfs方式掛載文件系統，可以用來模擬arm11的運行環境，學習arm11彙編。

安裝qemu-system-arm

• sudo add-apt-repository ppa:linaro-maintainers/tools
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install qemu-system

• 安裝好後，可以執行以下命令查看版本

• qemu-system-arm --version
  QEMU emulator version 0.15.50 (Debian 0.15.50-2011.08-0ubuntu4~ppa10.04.1),
  Copyright (c) 2003-2008 Fabrice Bellard

編譯arm11的內核

1. 創建文件夾~/arm/kernel，並切換工作目錄

   • mkdir ~/arm
     mkdir ~/arm/kernel
     cd ~/arm/kernel

2. 下載EABI的TAR包

   • wget https://sourcery.mentor.com/sgpp/lite/arm/portal/package8734/public/arm-none-eabi/arm-2011.03-42-arm-none-eabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2
     tar xjvf arm-2011.03-42-arm-none-eabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2

3. 下載、解壓，爲內核打上armv6支持的補丁

   • wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.0/linux-3.0.4.tar.bz2
     tar -xvf linux-3.0.4.tar.bz2
     wget http://thoronir.net/raspi-dev/linux-arm.patch
     patch -p1 -d linux-3.0.4/ < linux-arm.patch

4. 設置內核編譯選項

   • cd linux-3.0.4
     make ARCH=arm versatile_defconfig
     make ARCH=arm menuconfig

   • General Setup —>Cross-compiler tool prefix
     (We need to enter the path of the toolchain followed by ‘/bin/arm-none-eabi-’)

   • System Type —>
      
     [*] Support ARM V6 processor
     [*] ARM errata: Invalidation of the Instruction Cache operation can fail

   • Kernel Features —>
      
     [*] Use ARM EABI to compile the kernel
     [*] Allow old ABI binaries to run with this kernel

   • Bus Support —>
      
     [*] PCI Support
      
     Device Drivers —>SCSI Device Support —>
      
     [*] SCSI Device Support
     [*] SCSI Disk Support
     [*] SCSI CDROM support
     [*] SCSI low-lever drivers —>
     [*] SYM53C8XX  Version 2 SCSI support

   • Device Drivers —>Generic Driver Options—>
      
     [*] Maintain a devtmpfs filesystem to mount at /dev
     [*] Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the root

   • File systems —>Pseudo filesystems—>
      
     [*] Virtual memory file system support (former shm fs)

   • Device Drivers —>Input device support—>
      
     [*] Event interface

   • Device Drivers —>
      
     [*] Real Time Clock ->

5. 編譯內核

   • make ARCH=arm

製作文件系統

1. 新建文件系統目錄並下載文件

   • cd ~/arm
     mkdir debian_armel_squeeze
     sudo debootstrap --foreign --arch armel squeeze debian_armel_squeeze http://ftp.tw.debian.org/debian

2. 安裝內核模塊

   • cd linux-3.0.4
     sudo make ARCH=arm INSTALL_MOD_PATH=../debian_armel_squeeze modules_install

3. 複製zImage

   • cd ~/arm
     cp kernel/linux-3.0.4/arch/arm/boot/zImage .

配置NFS服務

1. 如果沒有安裝NFS，先安裝NFS軟件包

   • sudo apt-get install nfs-kernel-server nfs-common

2. 配置NFS
   1. 打開配置文件
      

      sudo vim /etc/exports

   2. 添加服務路徑，在配置文件中加入一行
      

      /home/darkofday/arm/debian_armel_squeeze  *(rw,sync,no_root_squash)

   3. 保存並重啓nfs服務
      

      sudo service nfs-kernel-server restart

配置網絡

配置網絡後,主機ubuntu和虛擬的arm11系統就在同一網段,以bridge方式連接.如果您的計算機是在路由器下面,配置網絡完成之後,虛擬機arm11系統和ubuntu均能訪問外網.

1. 打開TUN/TAP選項
   1. 查看選項是否已經打開
      

      grep CONFIG_TUN= /boot/config-`uname -r`

   2. 查看/dev/net/tun是否存在，如果不存在，可以創建它
      

      mknod /dev/net/tun c 10 200

2. 安裝橋接工具

   • sudo apt-get install bridge-utils

3. 創建網絡橋接初始化腳本，第一次開虛擬機前運行該腳本；當然，你也可以將該腳本內容添加到/etc/rc.local中，在每次開機時自動運行
   1. 創建並打開配置文件
      

      cd ~/arm
      touch net-setup
      vim net-setup

   2. 加入以下內容後保存
      

      #!/bin/bash
      #net-setup
       
      /usr/sbin/brctl addbr br0
      /sbin/ifconfig eth0 0.0.0.0 promisc up
      /usr/sbin/brctl addif br0 eth0
      /sbin/dhclient br0
      /sbin/iptables -F FORWARD

4. 創建啓動腳本
   1. 創建qemu啓動網絡初始化腳本
      

      cd ~/arm
      touch qemu-ifup
      vim qemu-ifup

      
      添加以下內容：
      

      #!/bin/sh
      /sbin/ifconfig $1 0.0.0.0 promisc up
      /usr/sbin/brctl addif br0 $1

   2. 創建qemu啓動腳本
      

      touch qemu-start-arm
      vim qemu-start-arm

      
      根據自己的情況添加以下內容
      

      #!/bin/bash
      #qemu-start-arm
       
      console="ttyAMA0"
      nfsip="192.168.0.204"
      nfspath="/home/darkofday/arm/debian_armel_squeeze"
      myip="192.168.0.210"
      gateway="192.168.0.1"
      netmask="255.255.255.0"
       
      qemu-system-arm \
      -M versatilepb -cpu arm1176 -m 256 \
      -rtc base=localtime,clock=host \
      -kernel /home/darkofday/arm/zImage \
      -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap0,script=/home/darkofday/arm/qemu-ifup \
      -append "root=/dev/nfs nfsroot=$nfsip:$nfspath ip=$myip:$nfsip:$gateway:$netmask:arm:eth0:off rw init=/bin/bash" -serial stdio

5. 初始化arm11系統
   1. 運行net-setup腳本，初始化網絡
      

      cd ~/arm
      sudo ./net-setup

   2. 啓動arm11系統
      

      sudo ./qemu-start-arm

   3. 系統啓動成功後，出現shell界面，運行以下命令
      

      mount /proc /proc -t /proc
      /debootstrap/debootstrap --second-stage

      
      設置主機名和密碼
      

      printf "auto eth0\niface eth0 inet dhcp\n" >> etc/network/interfaces
       echo "arm-debian" > /etc/hostname
       passwd

      
      至此，初始化文件系統完成，可以直接關閉qemu窗口來關閉arm11系統。
6. 修改啓動腳本
   1. 打開腳本
      

      vim ~/arm/qemu-start-arm

      
      修改爲
      

      #!/bin/bash
      #qemu-start-arm
       
      console="ttyAMA0"
      nfsip="192.168.0.204"
      nfspath="/home/darkofday/arm/debian_armel_squeeze"
      myip="192.168.0.210"
      gateway="192.168.0.1"
      netmask="255.255.255.0"
       
      qemu-system-arm \
      -M versatilepb -cpu arm1176 -m 256 \
      -rtc base=localtime,clock=host \
      -kernel /home/darkofday/arm/zImage \
      -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap0,script=/home/darkofday/arm/qemu-ifup \
      -append "root=/dev/nfs nfsroot=$nfsip:$nfspath ip=$myip:$nfsip:$gateway:$netmask:arm:eth0:off rw console=$console" -serial stdio

7. 備註
   每次開機後(ubuntu 10.04主機)，均要運行net-setup腳本一次，然後可以直接執行qemu-start-arm腳本來啓動arm11的linux系統;當然,你可以將net-setup腳本里的內容加到開機啓動腳本里面。使用時，可以將C代碼放在nfs服務目錄下編譯，直接在arm11系統下運行和調試。你甚至可以在arm11系統中更換更快的軟件源，安裝一些額外的軟件，比如ssh，來方便使用。

參考資料

• Raspberry Pi Emulator in Ubuntu with Qemu
• How To: Running Fedora-ARM under QEMU