ubuntu虚拟机中使用QEMU搭建ARM64环境

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ubuntu虚拟机中使用QEMU搭建ARM64环境

2024-06-11 09:21| 来源: 网络整理| 查看: 265

软件环境：

平台：ubuntu20.04 kernel版本：linux 4.14.221 qemu版本：6.2.92 qemu模拟环境：ARM64 gcc version ：9.4.0 交叉编译工具链：aarch64-linux-gnu-

本文记录了在ubuntu20.04上，使用QEMU搭建arm64 的开发环境。

1、安装aarch64交叉编译工具链

2、根文件系统制作（以后考虑用busybox制作）

2.1 使用debootstrap命令创建文件系统

2.1.1 使用debootstrap命令下载软件包

2.1.2 安装软件包

2.1.3 配置用户信息

3、制作ext4文件系统

4、编译Linux内核

5、使用qemu运行刚刚制作的Debian系统

6、测试--应用测试

1、安装aarch64交叉编译工具链

搭建QEMU的模拟环境首先需要下载安装对应架构的交叉编译工具链(这里是arm64架构):

$ sudo apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu

安装完成之后查看版本说明安装完成：

$ aarch64-linux-gnu-gcc -v

2、根文件系统制作（以后考虑用busybox制作）

这一部分参考：Ubuntu 20.04使用qemu搭建ARM64 Linux系统_525小白菜的博客-CSDN博客

$ sudo apt-get install debian-archive-keyring bison flex bc build-essential libncurses* libssl-dev $ sudo apt-get install qemu-user-static binfmt-support debootstrap 2.1 使用debootstrap命令创建文件系统

使用debootstrap制作根文件系统会分成两个阶段。

2.1.1 使用debootstrap命令下载软件包

debootstrap命令基本格式：

$ sudo debootstrap --arch [平台] [发行版本代号] [构建目录] [镜像地址]

当前debootstrap支持的发行版本可以在/usr/share/debootstrap/scripts查看。

在自己创建的工作目录下执行以下命令：

$ sudo su $ debootstrap --arch=arm64 --foreign buster linux_rootfs http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/ –arch：指定要制作文件系统的处理器体系结构，比如arm64buster：：指定Debian的版本。buster是Debian 10系统。linux_rootfs：本地目录，最后制作好的文件系统会在此目录。本实验使用“linux_rootfs”目录作为根文件系统目录。–foreign：只执行引导的初始解包阶段，仅仅下载和解压http://mirrors.ustc.edu.cn/debian/：国内debian镜像源地址

请添加图片描述

2.1.2 安装软件包

因为主机跑在x86架构上，而我们要制作的文件系统是跑在ARM64上，因此可以使用qemu-aarche64-static来模拟arm64环境的执行环境。

$sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ./linux_rootfs/usr/bin/

下面使用debootstrap命令进行软件包的安装和配置

chroot(更改 root 目录)

$ sudo chroot linux_rootfs/ debootstrap/debootstrap --second-stage

请添加图片描述

显示“I：Base system installed successfully.”说明第二阶段完成。

使用chroot命令切换到刚才制作的根文件系统

$ chroot linux_rootfs/

请添加图片描述

2.1.3 配置用户信息

配置root用户密码

# 先设置root用户的密码

输入 $ passwd root

注：输入passwd root 后，系统会提示输入密码，按照要求操作即可

添加用户及设置密码

$ useradd -G sudo -m -s /bin/bash lanjun $ passwd lanjun

注：lanjun为自己添加的用户名

设置主机名

$ echo lanjunPC > /etc/hostname

注：lanjunPC为你想要设置的主机名

设置网络

$ echo "auto lo" > /etc/network/interfaces $ echo "iface lo inet loopback" >> /etc/network/interfaces $ echo "allow-hotplug enp0s1" > /etc/network/interfaces $ echo "iface enp0s1 inet dhcp" >> /etc/network/interfaces

按照需求安装一些依赖

$ apt update $ apt install net-tools

以上全部完成后，我们的根文件系统就制作好了，输入exit退出

exit 3、制作ext4文件系统

首先使用dd命令来创建一个image文件，bs=1M表示block大小，count=2048，表示该image大小为2GB，读者可以根据主机磁盘空间，适当调整该大小，建议不小于2GB。

$ dd if=/dev/zero of=linux_rootfs.ext4 bs=1M count=2048

Linux dd 命令用于读取、转换并输出数据。

dd 可从标准输入或文件中读取数据，根据指定的格式来转换数据，再输出到文件、设备或标准输出。

/dev/zero文件代表一个永远输出 0的设备文件，可以用它来初始化文件。使用它作输入可以得到全为空的文件。因此可用来创建新文件和以覆盖的方式清除旧文件。

在这里插入图片描述

使用mkfs.ext4命令来格式化

$ mkfs.ext4 linux_rootfs.ext4

在这里插入图片描述

挂载ext4文件系统并拷贝内容

$ mkdir -p tmpfs $ sudo mount -t ext4 linux_rootfs.ext4 tmpfs/ -o loop $ sudo cp -af linux_rootfs/* tmpfs/ $ sudo umount tmpfs $ sudo chmod 777 linux_rootfs.ext4 4、编译Linux内核

在官网(Index of /pub/linux/kernel/)下载Linux内核文件，我下载的版本是4.14.221，解压后执行以下命令：

$ cd linux-4.14.221/ $ export ARCH=arm64 $ export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- $ make defconfig $ make -j4

make -j

用make -j带一个参数，可以把项目并行编译，比如在一台双核的机器上，完全可以用make -j4，让make最多允许4个编译命令同时执行，可以更有效利用CPU资源

编译成功会在linux-4.14.221目录下生成vmlinux，在arch/arm64/boot/目录下生成Image文件。

5、使用qemu运行刚刚制作的Debian系统

以上步骤执行完毕，工作目录下的文件如图所示：

在工作目录下执行：

sudo qemu-system-aarch64 -m 1024 -cpu cortex-a57 -M virt -nographic -smp 4 -kernel linux-4.14.221/arch/arm64/boot/Image -append "noinintrd sched_debug root=/dev/vda rootfstype=ext4 rw crashkernel=256M loglevel=8" -drive if=none,file=linux_rootfs.ext4,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0