以Qemu模擬Linux，學習Linux核心

維護日誌：2013-02-21 建立文件

(注：文章參考自是對該篇文章的一些補充和說明。文章內所使用的環境是ubuntu 12.04，如果其中遇到編譯問題，請自行參考錯誤說明，配置依賴環境)

0.準備

我們所有的工作都在指定目錄下工作，使用以下變數來代替相關目錄。

$kernel 核心工作目錄

$linux linux核心原始碼目錄

$busybox busybox原始碼目錄

$tar -xf linux-2.6.32.60.tar.bz2

解壓的檔案儲存在$kernel目錄下的linux-2.6.32.60，為了避免差異化，下文使用$linux

(2)編譯核心

每個核心都可能有自己的編譯條件，為了避免差異化，請參考$linux/documentation/howto.以下是我的步驟

$make help $make i386_defconfig $make

2.安裝qemu

(1)ubuntu下安裝

$sudo apt-get install qemu

我使用這個命令安裝的是模擬器是qemu-system-i386和qemu-system-x86_64。因為我之前編譯的linux核心是i386的，所以我建立乙個軟鏈結。

$ln -s /usr/bin/qemu-system-i386 /usr/bin/qemu

$tar -xf qemu-1.3.1.tar.bz2

然後編譯

$./configure $make $make install

$tar -xf busybox-1.20.0.tar.bz2

(2)編譯busybox

$make defconfig $make menuconfig

因為linux執行環境當中是不帶動態庫的，所以必須以靜態方式來編譯busybox。修改

busybox settings --->

build options --->

[*] build busybox as a static binary(no shared libs)

$make $make install

編譯過程當中可能遇到

inetd.c:(.text.prepare_socket_fd+0x8a): undefined reference to `bindresvport'

$make menuconfig

去掉不需要的功能，其它模組編譯錯誤做法類似

networking utilities --->

[ ] inetd

4.通過qemu模擬linux

(1)編寫initrd啟動指令碼

$cd $busybox/_install #建立系統執行時的必須目錄，其中，/proc用於掛載proc系統，/sys用於掛載sys系統，dev用於mdev建立裝置節點，etc/init.d為放置busybox啟動指令碼的目錄 $mkdir proc sys dev etc etc/init.d

$vim $busybox/_install/etc/init.d/rcs

輸入

#!/bin/sh #將proc檔案系統掛載到/proc目錄，因為很多應用程式會使用到/proc中的資訊，不掛載會導致各種異常 mount -t proc none /proc #將sys檔案系統掛載到/sys目錄，因為很多應用程式會使用到/sys中的資訊，不掛載會導致各種異常 mount -t sysfs none /sys #mdev是busybox自帶的乙個udev，用於系統啟動和熱插拔或動態載入驅動程式時，自動產生裝置節點，這句話如果不加上則需要手動mknod來掛載裝置節點 /sbin/mdev -s

$chmod +x $busybox/_install/etc/init.d/rcs

(注：為什麼編輯這個檔案呢？因為我們將使用busybox的init作為我們的linux啟動的第乙個程序，而busybox的init所使用的啟動指令碼就是/etc/init.d/rcs，該路徑被宣告在$busybox/init/init.c當中)

(2)編寫構建initrd映象指令碼

$vim $kernel/build-initrd.sh

輸入

#!/bin/sh
#定義變數
kernel=$(pwd)
busybox=$(find busybox* -maxdepth 0)
linux=$(find linux* -maxdepth 0)
#通過cpio建立映象
cd $busybox/_install
find . | cpio -o --format=newc > $kernel/rootfs.img
cd $kernel
#通過gzip建立zip映象
gzip -c rootfs.img > rootfs.img.gz

$chmod +x build-initrd.sh

(3)編寫快速執行指令碼

$vim $kernel/run.sh

#!/bin/sh

#定義變數

linux=$(find linux* -maxdepth 0)

#啟動qemu

5.其它說明

映象檔案

vmlinux 編譯出來的最原始的核心檔案，未壓縮

zimage 由mlinux經過gzip壓縮後的檔案

bzimage big zimage。 zimage解壓縮核心到低端記憶體（640k），bzimage解壓縮核心到高階記憶體（1m以上）。如果核心比較小，採用zimage或者bzimage都行，如果比較大應該用bzimage。

uimage u-boot專用的映像檔案，它是在zimage之前加上乙個長度為0x40的tag。

vmlinuz 是zimage/bzimage檔案的拷貝或者是指向zimage/bzimage的鏈結。

initrd initial ramdisk。linux系統引導過程當中掛載的乙個臨時根檔案系統，被掛載於/dev/ram，它用於支援linux第二階段的引導過程。它是使用gzip進行壓縮的cpio檔案。

qemu

核心啟動引數

root= 使用哪個裝置作為根檔案系統。

rdinit= 核心載入完畢之後，即執行initrd中指定路徑的程式，來建立linux的第乙個程序。

init= 核心載入完畢之後，即執行initramfs中指定路徑的程式，來建立linux的第乙個程序。

noapic apic，高階可程式設計中斷控制器。這裡用於防止發生mp-bios bug 8254 timer not connected。

參考資料

1.qemu官方**

2.簡單用qemu模擬linux執行環境

3.initrd 核心描述文件

4.initrd和initramfs

以Qemu模擬Linux，學習Linux核心

在qemu環境中用gdb除錯Linux核心

qemu模擬A9 A15執行Linux4 2 3

linux 檢視核數

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linux 檢視核數

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