一、QEMU環(huán)境配置

一、QEMU環(huán)境配置

? 1、搭建嵌入式開發(fā)基本環(huán)境

? 2、QEMU安裝及A9開發(fā)板配置介紹

? 3、編譯、運行Linux內(nèi)核

? 4、使用BusyBox制作根文件系統(tǒng)

? 5、使用U-boot引導啟動Linux內(nèi)核

? 6、掛載NFS文件系統(tǒng)

? 7、在虛擬開發(fā)板上開發(fā)應用程序、驅(qū)動示例

1、搭建嵌入式開發(fā)基本環(huán)境

? 1.1、Vmware+Ubuntu16.04

? 1.2、Vmwaretools

? 1.3、更新軟件源

? 1.4、安裝uboot-tools

? 1.5、代碼編輯管理工具：Git/vim

? 1.6、交叉編譯器：gcc-arm-linux-gnueabi

? 1.7、其他

虛擬機使用vmware player

推薦使用Ubuntu16.04

1、Ubuntu16.04是LTS(Long Term Support)長期Support版本

2、軟件包豐富，可以默認安裝arm-gcc編輯器

安裝vmware-tools：跟主機之間拷貝文件

安裝

1、直接把WMwareTools拷貝出來到桌面吧

2、然后打開終端解壓 命令：tar -xzvf VMwareTools-10.0.6-3595377.tar.gz

3、進入解壓后的目錄，執(zhí)行：sudo ./wmware-install.pl 然后就一直回車了。

? Ubuntu采用集中式的軟件倉庫機制，將軟件包分類存在軟件倉

庫中，進行管理。軟件倉庫放置在各種鏡像服務器中，對于用

戶來說，當使用apt-get install安裝軟件包時，會從這些服務器

下載軟件包，這些鏡像服務器就是 軟件源(Reposity).

? 執(zhí)行apt update，程序分析/etc/apt/source.list

? 自動聯(lián)網(wǎng)尋找list中對應的Packages/Sources/Release列表文件，

如果有更新則重新下載之，存入存入/var/lib/apt/lists/目錄

? 然后apt install相應的包，下載到本地并進行安裝

? /var/lib/dpkg/available：軟件包的描述信息，軟件源中所有軟

件包中的信息，包括安裝和未安裝的軟件包

? /var/cache/apt/archives：當apt install安裝軟件包的臨時存放路

徑

? /etc/apt/sources.list：文件里是軟件源站點，apt install時，

Ubuntu會從這些站點下載軟件包到本地并進行安裝

? /var/lib/apt/lists：使用apt update命令會從/etc/apt/sources.list

中下載軟件包列表索引，并保存到該目錄

備份系統(tǒng)本身源文件

cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.backup

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修改源文件內(nèi)容，將新的源地址寫入該文件中

//先安裝vim:apt-get insatll vim vim /etc/apt/sources.list

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保存文件，并刷新配置

apt update

1

? 工具介紹

? 用來生成適應U-boot引導的鏡像文件格式

$ apt install u-boot-tools

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apt install git apt install tree

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初始化倉庫： git init

git add name //上傳

git status //看修改

git log

提交：先設置郵箱和名字

什么是交叉編譯？

? 在一種計算機環(huán)境中編譯程序，在另外一種環(huán)境下運行。或者說在一個平臺上編譯生成在另一個平臺上運行的可執(zhí)行代碼。

什么是ABI和EABI

? ABI: 二進制應用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture) 在計算機中，應用二進制接口描述了應用程序（或者其他類型）和操作系統(tǒng)之間或其他應用程序的低級接口. 涵蓋了數(shù)據(jù)類型的大小、布局和對齊，調(diào)用約定

? EABI: 嵌入式ABI

嵌入式應用二進制接口指定了文件格式、數(shù)據(jù)類型、寄存器使用、堆積組織優(yōu)化和在一個嵌入式軟件中的參數(shù)的標準約定。

? Arm-none-gnueabi-linux比arm-linux-gcc要好，在可移植性、兼容性上面

? 早期u-boot和Linux編譯可能使用的都不是一個arm-linux-gcc版本

安裝

? $ apt install gcc-arm-linux-gnueabi

? $ apt install g++-arm-linux-gnueabi

1、curses庫–libncurses5-dev–游標移動及屏幕的顯示

2、我們在ubuntu上編譯程序，不是說有了gcc就行了，需要先apt-get install build-essential，

這個包提供了很多編譯相關的軟件包，里面有：

dpkg-dev fakeroot g++ g++-4.6 libalgorithm-diff-perl libalgorithm-diff-xs-perl libalgorithm-merge-perl libdpkg-perl libstdc++6-4.6-dev libtimedate-perl

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3、（工具鏈：一般由編譯器、連接器、解釋器和調(diào)試器組成）

gcc-arm-none-eabi是GNU項目下的軟件，是一個面向裸機arm的編譯器

2、QEMU安裝及A9開發(fā)板配置介紹

? $ apt install qemu

? 首先安裝QEMU編譯依賴的包

– apt install zlib1g-dev – apt install libglib2.0-0 libglib2.0-dev – apt install libsdl1.2-dev – apt install libpixman-1-dev libfdt-dev

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? 下載QEMU源碼：git clone git://git.qemu-project.org/qemu.git

git branch -a

分支 git checkout remotes/origin/stable-2.8 -b stable-2.8

標簽 git tag

? 切換到一個穩(wěn)定版本：git checkout v2.7.0

? 編譯配置：./configure –target-list=arm-softmmu –audio-drv-list=

? 編譯安裝：make ; make install

查看qemu 支持的開發(fā)板子

qemu-system-arm -M help

1

3、編譯、運行Linux內(nèi)核

– www.kernel.org

– git clone

git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux-stable.git/

? ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

? 編譯內(nèi)核、模塊、dtb文件

? makevexpressdefconfig;makezImage?

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make modules; make dtbs

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel arch/arm/boot/zImage -dtb arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic -append “console=ttyAMA0”

qemu-system-arm -nographic -M vexpress-a9 -m 1024M -kernel arch/arm/boot/zImage -append “rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 loglevel=8” -dtb arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb

4、使用busybox制作根文件系統(tǒng)

? 文件系統(tǒng)

? 對存儲設備上的數(shù)據(jù)進行組織的機制

? Linux的哲學：一切皆文件

? 用戶與操作系統(tǒng)進行交互的主要工具：文件系統(tǒng)調(diào)用

? 用戶和底層存儲的接口

? Linux內(nèi)核啟動后第一個掛載的文件系統(tǒng)

? 主要由基本的shell命令、各種庫、字符設備、配置腳本組成

? 提供了根目錄/

? RFS可以放在：nor/nand flash、SD卡、磁盤、網(wǎng)絡空間上

? 下載源代碼：http://www.busybox.net/downloads/

? 修改Makefile：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

? 配置：make defconfig ; make menuconfig

? 編譯：make

? 安裝：make install

? mkdirrootfs?

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mkdir rootfs/lib

? cp–rinstall/?rootfs?

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cp -p /usr/arm-linux-gnueabi/lib/* rootfs/lib

? mkdir?prootfs/dev/?

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mknod –m 666 tty1 c 4 1

? mknod–m666tty2c42?

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mknod –m 666 tty3 c 4 3

? mknod–m666tty4c44?

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mknod –m 666 console c 5 1

? $ mknod –m 666 null c 1 3

? 生成鏡像：dd if=/dev/zero of=rootfs.ext3 bs=1M count=32

? 格式化為exts文件系統(tǒng)：mkfs.ext3 rootfs.ext3

? 將各種文件拷貝到文件系統(tǒng)鏡像中：

? mount?text3rootfs.ext3/mnt/?oloop?

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cp -r rootfs/* /mnt

? $ umount /mnt

? $ qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -dtb ./vexpress-

v2p-ca9.dtb -kernel ./zImage -nographic -append

“root=/dev/mmcblk0 rw console=ttyAMA0” -sd rootfs.ext3

? $ qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -dtb ./vexpress-

v2p-ca9.dtb -kernel ./zImage -append “root=/dev/mmcblk0 rw

console=tty0” -sd rootfs.ext3

mkdir etc/init.d

touch etc/init.d/rcS

chmod a+x rcS

vi rcS

5、使用u-boot加載Linux內(nèi)核

? 5.1、嵌入式啟動概述

? 5.2、U-boot編譯

? 5.3、QEMU網(wǎng)絡功能設置

? 5.4、內(nèi)核配置編譯

? 5.5、主機TFTP工具安裝

? 5.6、啟動測試

? 5.7、自動化引導

嵌入式bootloader

? 功能類似于PC的BIOS、硬件檢測是否正常

? 加載操作系統(tǒng)鏡像到RAM

? 設置不同的啟動方式

常見的啟動方式

? NOR/NAND flash啟動

? 從SD卡啟動

? Bootloader從網(wǎng)絡加載Linux內(nèi)核啟動

? 功能類似于Windows的BIOS

? 編譯u-boot

? 下載： http://ftp.denx.de/pub/u-boot/

? 修改Makefile：ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

? 配置：makevexpressca9x4defconfig?編譯：

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編

譯

：

make –j4

? 運行u-boot

? qemu-system-arm -M vexpress-a9 \

-kernel u-boot \

-nographic \

-m 512M

QEMU網(wǎng)絡功能設置

? 配置QEMU與主機的網(wǎng)絡連接

? 采用橋接(bridge)的網(wǎng)絡連接與Host通信

? 需要主機內(nèi)核tun/tap模塊支持

? 配置

? 主機安裝工具包： apt install uml-utilities bridge-utils

? 創(chuàng)建tun設備文件：/dev/net/tun

? 修改/etc/network/interfaces文件，重啟生效：

? # interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)

auto lo

iface lo inet loopback

auto ens33

auto br0

iface br0 inet dhcp

bridge_ports ens33

? 配置/etc/qemu-ifup、/etc/qemu-ifdown腳本

/etc/qemu-ifup與/etc/qemu-ifdown,是kvm啟動后將網(wǎng)卡在宿主主機上配置的腳本文件，我的archlinux沒有這個腳本自己寫了一個，直接上代碼 /etc/qemu-ifup: #! /bin/sh switch=br0 ifconfig $1 up #ip link set $1 up brctl addif ${switch} $1 /etc/qemu-ifdown: #! /bin/sh switch=br0 brctl delif ${switch} $1 ifconfig $1 down #ip link set $1 down #tunctl -d $1 其中$1是虛擬機傳入的參數(shù)

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內(nèi)核配置編譯

? 使用U-boot引導內(nèi)核鏡像

? 需要將內(nèi)核編譯為uImage格式

? 需要指定uImage的加載地址

? 編譯時指定：$ make LOADADDR=0x60003000 uImage -j4

主機TFTP工具安裝

? 安裝主機Host的TFTP

? 1）安裝tftp工具：$ apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa xinetd

? 2）修改配置文件: /etc/default/tftpd-hpa

TFTP_USERNAME=”tftp”

TFTP_DIRECTORY=”/home/tftpboot”

TFTP_ADDRESS=”0.0.0.0:69”

TFTP_OPTIONS=”-l -c -s”

? 3）創(chuàng)建tftp目錄：mkdir/home/tftpboot;chmod777tftpboot?4）重啟tftp服務：

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啟

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服

務

：

/etc/init.d/tftpd-hpa restart

自動化引導

? 修改include/configs/vexpress_common.h

? #define CONFIG_BOOTCOMMAND \

“tftp 0x60003000 uImage;tftp 0x60500000 vexpress-v2p-ca9.dtb; \

setenv bootargs ‘root=/dev/mmcblk0 console=tty0’; \

bootm 0x60003000 - 0x60500000; ”

? 配置開發(fā)板、主機IP地址

/Netmask/

196 #define CONFIG_IPADDR 192.168.244.128

197 #define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0

198 #define CONFIG_SERVERIP 192.168.244.129

6、掛載NFS文件系統(tǒng)

? 主機HOST支持NFS服務

? 修改bootargs啟動參數(shù)

? ? ? 設置NFS為根文件系統(tǒng)

? ? ? 設置主機NFS文件系統(tǒng)的地址

? 內(nèi)核支持掛載NFS文件系統(tǒng)

安裝

$ apt install nfs-kernel-server

配置NFS

? 在/etc/exports文件中添加：

/work *(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)

開啟NFS服務

? /etc/init.d/rpcbindrestart?

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/etc/init.d/nfs-kernel-server restart

安裝FTP:

sudo apt-get install vsftpd openssh-server nfs-kernel-server portmap

配置 FTP 服務

修改 vsftpd 的配置文件/etc/vsftpd.conf，將下面兩行前面的“#”號去掉。

#local_enable=YES

#write_enable=YES

上面第一行表示是否允許本地用戶登錄，第二行表示是否允許上傳文件。

修改完華之后，執(zhí)行以下命令重啟 ftp 服務：

sudo /etc/init.d/vsftpd restart

修改bootargs啟動參數(shù)：

修改BOOTCOMMAND（hhbf.h中）

#define CONFIG_BOOTCOND \ "tftp 0x60003000 uImage;tftp 0x60500000 vexpress-v2p-ca9.dtb;\ setenv bootargs 'root=/dev/nfs rw\ nfsroot=192.168.244.129:/homg/rootfs init=/linuxrc \ ip=192.168.244.128 console=ttyAMA0';\ bootm 0x60003000 - 0x60500000 "

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內(nèi)核make menuconfig

配置內(nèi)核支持掛載NFS文件系統(tǒng)

File systems –>

? 增加內(nèi)核的各種用戶接口

? 重啟reboot功能

? 新建etc目錄

? ? ? 添加inittab、 init.d/rcS、 fstab、 profile

? 新建tmp、 sys、 var、 proc目錄

? 啟動Linux，掛載NFS文件系統(tǒng)

? Linux內(nèi)核啟動之后，掛載NFS根文件系統(tǒng)

? 開啟Linux的第一個用戶進程： init

? init進程bootargs?init=…?執(zhí)行inittab腳

本

? inittab腳本首先會執(zhí)行init.d/rcS腳本

? rcS腳本:執(zhí)行mount –a 讀取fstab掛載各種

文件系統(tǒng)

? inittab:接著會啟動console

? ? ? 啟動shell： /bin/sh

? ? ? 在啟動/bin/sh之前先執(zhí)行profile文件

7、在虛擬開發(fā)板上開發(fā)應用程序、驅(qū)動示例

Linux 鏡像服務

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