Ubuntu-16.04使用手册

Qemu是一款开源免费的仿真软件，跟VMware station类似，可以仿真一台虚拟的电脑，然后在这个电脑上安装各种操作系统、运行各种程序。Qemu和VMware station不同的是，它还可以仿真一款嵌入式开发板（支持ARM、MIPS、RISC-V等架构），在上面运行U-boot+Linux+Rootfs。

本平台在32位Ubuntu-16.04环境下，通过安装和运行qemu-system-arm，仿真一款Cortex-A9架构的ARM开发板：Vexpress，并在上面运行U-boot和Linux操作系统。没有硬件开发板的学员，可以直接在这个仿真平台上去研究U-boot、Linux内核等嵌入式软件技术，经济实惠又方便。

本平台是已经安装好qemu，版本是qemu-2.7，并设置好网络配置的Ubuntu+VMware镜像。镜像下载地址：
百度网盘：https://pan.baidu.com/s/1qaRT9A1Pj2o5U-fxg1Qojg 提取码: wjns
微云：https://share.weiyun.com/IQjOE4bi 密码：ynm2nr
若下载地址失效，请关注公众号：宅学部落；进入公众号，输入：小宅实验室，即可获取最新镜像下载地址。

使用之前，你的本地电脑要已经安装好VMware station（建议版本15.0），并且硬件配置不低于以下最低标准：

内存：2GB
硬盘：至少有15GB的空闲空间

解压该镜像，直接使用VMware打开即可运行

默认登录账户：zhaixue.cc
默认登录密码：123456
ROOT密码：123456

使用初体验

在/home/tftpboot目录下，有已经编译好的镜像文件，各个镜像文件的说明如下：

u-boot-nfs：          u-boot镜像，启动参数bootargs设置为挂载NFS文件系统
uImage：              Linux-4.4内核镜像文件
vexpress-v2p-ca9.dtb：Linux-4.4内核对应的设备树文件
/hone/nfs：           网络文件系统，内核启动后，会挂载此文件系统作为根文件系统
u-boot-lcd：          u-boot镜像，启动参数bootargs设置为挂载SD卡根文件系统
arrootfs.ext3：       SD卡文件系统镜像，内核启动后根据bootargs，会挂载此文件系统

启动u-boot，引导Linux内核镜像，并挂载NFS文件系统，使用uart作为控制台：

# cd /home/tftpboot
# ./boot-nfs.sh

启动u-boot，引导Linux内核进行，挂载SD卡文件系统，使用lcd作为控制台：

# ./boot-cd.sh

每一个仿真的虚拟开发板在Ubuntu中都是以一个进程的形式运行。如果你想重新启动开发板上的u-boot+Linux，有3种方法，一是直接在console中使用reboot命令，二是杀掉qemu-system-arm进程，通过boot-nfs.sh脚本重新启动。

# ps -a | grep qemu-system-arm
3293 pts/1  00:00:04  qemu-system-arm
# kill 3293
# ./boot-nfs.sh

第三种方法，是直接关掉qemu进程，在敲击键盘上的Ctrl+a组合键，然后再快速敲击 x 键，即可关掉虚拟开发板的运行。

如果你想运行自己编译的U-boot或Linux内核镜像，可按照下面的步骤去编译U-boot或Linux内核源码，然后将编译生成的u-boot或uImage镜像文件拷贝到/home/tftpboot目录即可。

编译Linux内核

下载Linux内核源码并解压：

下载地址：https://www.kernel.org/
# tar xvf linux-5.9.tar.gz

编译内核和dtb文件：

# cd linux-5.9
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- vexpress_defconfig
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- zImage
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- uImage LOADADDR=0x60003000
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- dtbs
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- modules

TIPS:
下面这一步不要省略，否则在内核源码外编译独立的out-of-tree内核模块时，可能会报错。

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- modules

如果你在内核源码外，编译独立的模块，遇到下面的错误：

WRANING：symbol version dump "Module.symvers" is missing
no rule to make target 'scripts/module.lds'

可能就是忽略上面的命令的原因。

拷贝内核镜像到tftpboot目录：

# cp arch/arm/boot/uImage /home/tftpboot
# cp arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb

启动U-boot引导内核镜像uImage

# cd /home/tftpboot
# ./boot-nfs.sh

编译U-boot

下载u-boot-2017.05.tar.bz2，并解压。下载地址：https://ftp.denx.de/pub/u-boot/

# tar xvf u-boot-2017.05.tar.bz2

修改U-boot源码：include/configs/vexpress_common.h，设置ipaddr、serverip、bootargs等参数为以下值：

#define CONFIG_BOOTCOMMAND \
"tftp 0x60003000 uImage;tftp 0x60500000 vexpress-v2p-ca9.dtb; 
setenv bootargs 'root=/dev/nfs rw nfsroot=192.168.33.145:/home/nfs 
init=/linuxrc console=ttyAMA0 ip=192.168.33.144';   
bootm 0x60003000 - 0x60500000; "

#define CONFIG_IPADDR 192.168.33.144
#define CONFIG_NETMASK 255.255.255.0
#define CONFIG_SERVERIP 192.168.33.145

编译U-boot：

# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- vexpress_ca9x4_defconfig
# make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

启动U-boot：

# cp u-boot /home/tftpboot/u-boot-nfs
# cd /home/tftpoot
# ./boot-nfs.sh

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