Ubuntu虚拟机中安装QEMU并模拟arm 开发环境（一）uImage u-boot
2017-09-08 09:58:02 风清扬的博客 阅读数 22231更多
分类专栏： QEMU模拟
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初次接触qemu是因为工作的需要，有时候下了班，可能需要在家研究一些东西，因为博主用到arm环境，这时候博主比较小气，不愿花钱买开发板，当然博主在这里给大家的建议是，如果要真正学懂arm构架的相关知识，还是单独买一块arm的开发板，慢慢摸索吧，毕竟这才是最好的学习方法，如果你不愿花钱那么你可以跟着博主一起来操作，今天的这篇文章，博主主要讲的是，在Ubuntu虚拟机环境下，采用qemu 来模拟出arm的开发环境，在操作开始之前，首先科普一下：
1.什么是QEMU：QEMU可以简单的理解为虚拟操作系统模拟器，顾名思义这是一种虚拟的存在（更多介绍请参考百度百科）
2.为什么要采用QEMU 模拟操作环境：(1)为攻城狮们节约时间，在家也可以随时学习，可以脱离开发板实物,(2)方便调试等等
特此声明：本文章主要争对初入职场的小白，如果您不是为了更高端更复杂的嵌入式环境搭建，请跟着博主一步步操作！！！
第一部分：Ubuntu虚拟机的安装，博主环境，宿主机为 wind64位，所以我们这里下载Ubuntu镜像为桌面版的64位镜像
1.Ubuntu17.04下载地址及其版本：
http://releases.ubuntu.com/17.04/
下载到宿主机，无需做解压，
请分清您自己的宿主机版本，当然也可以安装32位，但为了后面保证不出错，建议和我一样
接下来就是打开虚拟机进行一步步的安装了，博主在这里就不做展示了，下面我安装好的画面，
2.Ubuntu安装好以后，我们做如下操作，sudo apt-get update 更新我们的软件，保证后面安装其他软件都是最新版本的
3,软件更新完毕，我们先安装 vim 工具，为了后面更方便的操作sudo apt-get vim
4,vim安装完毕后，我们接下来要安装一个重要的工具了，vmware-tools，这是Ubuntu和我们宿主机之间进行互交的工具，
点击之后，系统会自动挂载虚拟磁盘，里面存放我们需要的vmware-tools工具安装目录和可执行文件，我们把它拷贝到home下，新建一个文件夹放在里面
接下就是进行解压和安装了，一路 enter 键 和 yes no 的输入，等待安装完毕
安装完毕后，我们可以试试安装是否正确，我们从宿主机复制一个文件到我们的Ubuntu看看，是个可以复制成功，如果不能复制，可以输入命令 reboot 重启我们的虚拟机
问题就解决，当然你可以为主机和虚拟机差创建一个共享文件夹（相关方法这里就不罗嗦了，自己百度吧），博主这里试了试，安装时正确的
至此我们的Ubuntu开发环境初步就搭建完成了，这里只是介绍了，最初不得开发环境搭建和配置，更多的自己慢慢摸索吧
第二部分：安装QEMU ，我们的主角终于要登场了
1.博主在这里就选择联网自己安装了，这样比较方便，手动安装要先安装依赖库，想提高自身的博友们，可以借鉴别人的帖子
这里博主也给大家提供QEMU 的下载地址：
http://download.****.net/download/jinchengzhou/9464470 (qemu)
下面安装 qemu 采用联网方式安装：
静等安装完毕吧，安装完毕，我们输如 qemu 敲击tab键，就可以匹配出如下的 可以模拟环境，本次我们模拟的就是
qemu-system-arm 的开发环境
下面来看看我们安装的版本，2.8版本已经很高了
第三部分：下载内核源码并编译
1.下载地址：http://www.kernel.org
我们下载一个比较稳定的版本 4.9.98
因为我们此次使用模拟arm 开发环境，所有我们需将内核编译成 arm 版本的内核
2.安装arm-linuc-gcc 交叉编译工具，可以到网上去下载，版本如下
我们将安装包拷贝到 /opt/ 在，进行解压工作，将最终得到的 4.4.3 目录在移动到 /opt/下，这样路径变的简短，方便我们解下来配置环境变量
2. shell窗口输入 sudo vi ~/.bashrc 在左后加入一行，保存退出，再输入 source ~/.bashrc 是我们的配置立即生效
3，我们在shll窗口输入 arm-none- 敲击tab 键，看能否匹配出如下：能配置出就说明我们的配置和安装都正确
4，您还可以自己编写一个最简单的程序，用 arm-none-linux-gnueabi-gcc 来编译看看，是不是 arm 版本的可执行文件，博主在这里不做演示
4.交叉工具安装好以后我们的内核源码也下在好了，我们将它拷贝到Ubuntu里面，放在你喜欢的目录下，进行解压
tar -xvf 要解压的文件，解压完毕后我们进入 最 顶层的 Makefile 文件里面，做如下修改：
5.修改完毕后，保存退出
6.我们再查看 aech/arm/configs 目录里的各个厂商的内核配置文件，这个文件非常重要，并做如下操作：
7.至此我们就将我们需要的内核编译时需要的配置文件写入内核了
8,下面还需要对内核进行详细的配置，输入make menuconfig ，这时，可能会出错，我们还需要安装 库文件
9,输入： sudo apt-get install libncurses5-dev 就可以解决，我们在输入 make menuconfig 会进入如下画面：
10.我们将如图 标示 的部分 选上，让内核支持nfs功能。
11.因为我们需要用nfs 来挂载根文件系统，所有我们将 nfs 功能 编译进内核之中，使其支持nfs 功能
12.接下来我们就可以进行编译了，输入 make LOADADDR=0X60003000 uImage -j4 ，这里可能会报错，
找不到mkimage ，起初博主也感动模糊，但经过 某某度 之后，原来是 因为我们需要 u-boot 来通过自动引导内核启动
的工具将内核在编译成uImage 的格式
13.出错解决: 这里单独参看我的博客，更详细的解决方式， 这里我们 输入 sudo apt-get install u-boot-tools 进行安装，成功后关闭 shell窗口，再次打开， 就可以解决
14，再次进行编译内核,成功了，看到这里，博主心里送了一口气，终于可以喝口茶了
也许看到这里你已经迷糊了，但是作为一名coder，如果你想在你的不惑之年你还想成为一名大师级的coder，那么我可以告诉你，这些都是小儿科，
等着你的大山还很多呢，打起精神来，骚年！接下来才是本文章的重中之重，没有一下的操作做铺垫，前面和后面的我们做的再好在漂亮，都是白搭的
第四部分：配置我们的ubuntu 和 qemu 的网络环境，因为我们要通过网络来从主机下载内核并有u-boot引导启动，还要加载跟文件系统，所以如下的操作非常必要：
1.ubuntu安装 tftp 服务器，如图，输入 sudo apt-get install tftp-hpa tftpd-hpa 来自动安装 tftp服务器
2.安装完成后，我们需要做相应的配置 vi /etc/default/tftpd-hpa 做如下的更改
这里的路径可以根据自己的喜好来自己定义，博主在这里就定义在家目录下了，在哪里定义我们就要在哪里创建 tftpboot 目录
配置好后，保存退出，wq退出，
！！！注意:博主在这里在给大家一个建议，我在退出某个文件的时候，你确定好的文件可以 wq 或 w ，x ，对于你在查看别人的代码的时候，建议在退出的时候选择 q 退出，这样及时你不小心碰到 键盘对文件经行了无意间的修改也没关系，因为 q 是不保存退出，这是一个好习惯，对应一个上万行代码的文件来说你这样做是必要的
3. cd /home 我们回到家目录下 ，输入 sudo mkdir tftpboot 创建 tftpboot 目录，加上最高权限 sudo chmod 777 tftpboot
4保存退出后，我们需要重启tftp 服务器来让其生效 ，输入 sudo /etc/init.d/tftpd-hpa restart ,显示如下表示重启成功
在此，我们还可以输入 ps -e | grep "tftp" 来查看 tftp 的进程号
5，我们将第三部分中编译内核生产的uImage 内核镜像拷贝到tftpboot目录下
6.tftp服务器安装好以后，我们还需要安装nfs 服务，输入 sudo apt-get install nfs-kernel-server
7.安装完成 我们在 /dev 目录需要创建nfs 设备的挂载点
mkdir /dev/nfs
8.做如下的配置 vi /etc/export 在文件的最后一行添加如下内容
/home/rootfs *(rw,sync,no_root_aquash,no_suntree_check)
前面的内容代表后面我们制作好的根文件的存放的路径
9，重启 nfs 服务，suod /etc/inint.d/nfs-kernel-server restart
10,这一步也很关键，配置qemu和 ubuntu 网络桥接
先安装一个小工具： sudo apt-get
install uml-utilities bridge-utils
11 ,打开相应的文件进行配置网络 sudo vi /etc/network/interfaces
做如下内容的添加，我们再为qemu添加一块网卡 br0
12，同样保存退出，这里我们需要重启ubuntu 来是我们配置的网络生效 输入 reboot 来重启ubuntu
13，ubuntu 重启之后 ，我们输入 ifconfig 指令来查看我们新添加的网络是否成功 ，如果看到 br0 存在且和 ip 地址，说明配置成功
这里博主在制作的过程中忘记保存图片啦，就不贴出来了
做到这里我们可以暂时歇一歇，因为我们后面还有很多的事请要做，u-boot 的编译 和 根文件的制作都非常重要！
第五部分：我们需要为我们的内核启动来编译生成u-boot，u-boot的下载地址和下载的版本
1.我们将下载来大u--boot文件进行解压 tar -xvf u-boot-2017.07.tar.bz2 得到 u-boot-2017.07 文件夹
2. cd u-boot-2017.07 进入文件夹，在执行 cd configs ,在这里我可以看到很多厂商开发板的配置文件
我们选择 vexpress-ca9x4_defconfig 这个配置文件，并做如下的操作
3.这样我们就生成了 .config文件了，接着 我们在 顶层目录下 vi Makefile 打开文件做如下的更改：
249 行添加 CROSS_COMPILE ？=arm-none-kinux-gnueabi- 这样的内容，完毕 保存退出
4，还是在定层目录 执行 vi config.mk 打来文件 条件如下的内容：更改25行的内容
5. 接这再输入 vi include/configs/vexpress_comm.h打开文件，别问为什么 跟着操作，加入一下的内容：
6.添加完以上内容，保存退出，这样我们就配置好， 接下来就是见证奇迹的时刻了
7，输入 make -j4 开启4个线程来进行编译
8，得到我们的劳动成果了
9. cp u-boot /tftpboot 目录下，我将从这里启动u-boot并加装内核zai
总结我们得到的成果： 内核镜像 uImage u-boot ，接下来我们还需要制作 根文件系统！！！！
好了，经过以上n多步的操作，我们离目标又更近一步了，但是我们还有工作没做完了，晚已深，人已困，今晚就到这。
后面博主会抽出时间来把 rootfs 的制作方法也展示给大家，让大家尽快把 qemu模拟arm 环境制作出来，给自己增加信心，在IT 的路上越来越好！！！
声明：：由于博主学识浅薄，文章中的有些地方难免会有纰漏，大家采纳的过程中，希望万分体谅，并给出意见，博主会虚心接受！！
未完待续....................................................................................
敬请期待下一节 rootfs 的制作过程！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！