2202-QemuTest

由于重装系统之后，我的本地实验环境一直没有找时间去重新配置。在这里总结一下关于 riscv 测试环境的一些配置方法。

主要参考为： - Running 64- and 32-bit RISC-V Linux on QEMU - 在 QEMU 上运行 RISC-V 64 位版本的 Linux

本地配置环境

本地系统环境如下：

内核有点更新过头，不过不碍事，可以继续正常使用。

sudo apt install autoconf automake autotools-dev curl libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev \
                 gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc \
                 zlib1g-dev libexpat-dev git \
                 libglib2.0-dev libfdt-dev libpixman-1-dev \
                 libncurses5-dev libncursesw5-dev

就完成了准备环境的安装。 我们之后的工作单独建立一个目录：

cd ....[Anything you like]
mkdir riscv
cd riscv
export RISCV_EXP_HOME=$PWD

Riscv-gnu-toolchains

使用软件源

一个偷懒的方法是使用软件源里已经编译完成的 riscv 软件工具链。使用 apt 可以看到如下的包可以选择进行安装：

编译安装（推荐）

cd $RISCV_EXP_HOME
git clone https://gitee.com/mirrors/riscv-gnu-toolchain

直接下载 gitee 上的镜像，速度更快。

之后我们需要对一个模块进行切除：

cd riscv-gnu-toolchain
git rm qemu

Qemu 我们之后自己进行安装。

接着复制子模块内容：

git submodule update --init --recursive

然后进行 autoconf 工具链的编译：

./configure --prefix=/opt/riscv64
sudo make linux -j 4

最后测试安装是否成功：

riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -v

其实如果是为了测试编译的话，我们到这一步已经完成了。如果需要检验我们是否有可靠的 riscv 环境下的可用二进制可执行文件，我们需要使用 Qemu 进行测试。

Qemu

首先下载解压：

cd $RISCV_EXP_HOME
wget https://download.qemu.org/qemu-5.1.0.tar.xz
tar xf qemu-5.1.0.tar.xz
cd qemu-5.1.0.tar.xz

Autoconf 软件，老样子直接安装，注意需要指定一下这里是 riscv 的工作环境：

./configure --target-list=riscv64-softmmu,riscv64-linux-user --prefix=/opt/qemu
make -j 4
sudo make install

编译内核

再完成上面两个步骤之后，我们最重要的工具链已经基本完成了。可以把下面的这句写到环境变量里面：

export PATH=$PATH:/opt/riscv64/bin:/opt/qemu/bin

下载内核，可以从镜像下载，这里选择一个特定的内核版本：

git clone [email protected]:mirrors/linux_old1.git
git checkout v5.4

内核编译就是沿用如下方法：

make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- defconfig
make ARCH=riscv CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- -j 4

制作文件系统

这里使用 busybox 制作，首先下载源码：

git clone https://gitee.com/mirrors/busyboxsource.git
cd busyboxsource

CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- make menuconfig

打开配置菜单后进入第一行的 "Settings"，在"Build Options"节中，选中 “Build static binary (no shared libs)”，设置好后退出保存配置。

之后再次配置和编译：

CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- make -j 4
CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu- make install

完成之后我们回到实验目录：

qemu-img create rootfs.img  4g

安排 4g 的实验空间。将它文件格式定为 ext4：

mkfs.ext4 rootfs.img

之后把刚刚在 busybox 中生成的内容移动过来：

cd $RISCV_EXP_HOME
mkdir rootfs
sudo mount -o loop rootfs.img  rootfs
cd rootfs
sudo cp -r ../busyboxsource/_install/* .
sudo mkdir proc sys dev etc etc/init.d
cd etc/init.d/
sudo touch rcS

在 RC 文件中写入一些基本信息：

mount -t proc none /proc
mount -t sysfs none /sys
/sbin/mdev -s

修改 RC 权限：

sudo chmod +x rcS

安全期间，退文件环境。

sudo umount rootfs

至此，我们已经完成了所有的操作。

使用 Qemu 启动

qemu-system-riscv64 -M virt -m 256M -nographic -kernel linux/arch/riscv/boot/Image -drive file=rootfs.img,format=raw,id=hd0  -device virtio-blk-device,drive=hd0 -append "root=/dev/vda rw console=ttyS0"

我们就可以启动了。我个人使用 alias 将上面命名为 rsicvexp 方便自己进行测试。

之后测试的时候在外部交叉编译生成 riscv 的可执行文件，复制到 rootfs 里面，然后就可以进行运行和测试了。