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构建riscv两层qemu的步骤

发表于 更新于
可以构建一个两层qemu的环境来调试问题，第一层qemu启动的时候打开qemu的虚拟化 扩展，这个可以作为一个支持虚拟化扩展的riscv硬件平台，第二层qemu启动的时候 打开kvm支持。用这样的方式，我们可以去学习kvm虚拟化相关的东西。本文记录这个 环境搭建的过程，使用的环境是ubuntu 20.04 arm64版本。

第一层qemu

我们这里用qemu主线的当前最新版本，v7.0.0, 正常编译就好。

host内核

我们这里用v5.19主线内核，使用riscv的defconfig编译, 注意要加上KVM的编译选项。

第二层qemu

这个qemu的编译比较有意思，因为qemu编译需要依赖很多动态库，我用的都是交叉编译编译
riscv的程序，所以，需要先交叉编译qemu依赖的动态库，然后再交叉编译qemu，太麻烦了。
我们这里用编译buildroot的方式一同编译小文件系统里的qemu, buildroot编译qemu的时候
就会一同编译qemu依赖的各种库, 这样编译出的host文件系统里就带了qemu。

下载buildroot的源码：git clone git://git.buildroot.net/buildroot

这个时间点下载的buildroot的源码的commit id是934788d1，这个版本的buildroot需要
hack下，使riscv构架下可以编译qemu和cmake:

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diff --git a/package/qemu/Config.in b/package/qemu/Config.in
index e960a062cb..715d6571d9 100644
--- a/package/qemu/Config.in
+++ b/package/qemu/Config.in
@@ -9,6 +9,7 @@ config BR2_PACKAGE_QEMU_ARCH_SUPPORTS_TARGET
        default y if BR2_powerpc64
        default y if BR2_powerpc64le
        default y if BR2_x86_64
+       default y if BR2_riscv

diff --git a/package/cmake/Config.in b/package/cmake/Config.in
index 3c47fdcb49..4ef5612b57 100644
--- a/package/cmake/Config.in
+++ b/package/cmake/Config.in
@@ -6,7 +6,7 @@ config BR2_PACKAGE_CMAKE_ARCH_SUPPORTS
                BR2_mipsel    || BR2_mips64el    || BR2_powerpc  || \
                BR2_powerpc64 || BR2_powerpc64le || BR2_sparc    || \
                BR2_i386      || BR2_x86_64      || BR2_xtensa   || \
-               BR2_s390x
+               BR2_s390x     || BR2_riscv

先选用这个defconfig: make qemu_riscv64_virt_defconfig, 然后我们用make menuconfig
打开buildroot的图形配置界面，选上：

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BR2_TOOLCHAIN_BUILDROOT_GLIBC=y
BR2_USE_WCHAR=y
BR2_PACKAGE_QEMU=y
BR2_PACKAGE_QEMU_CUSTOM_TARGETS=riscv64-softmmu

BR2_TARGET_ROOTFS_CPIO=y
BR2_TARGET_ROOTFS_CPIO_GZIP=y

然后make -j编译，生成的小文件系统在buildroot/output/images下。

guest内核

guest内核可以和上面的host内核用同一个。

运行脚本

启动第一层qemu:

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#!/bin/sh

qemu-system-riscv64 \
	-smp 1 -m 1024m \
	-nographic \
	-machine virt -cpu 'rv64,h=true' \
	-kernel ~/repos/linux/arch/riscv/boot/Image \
	-append "console=ttyS0 root=/dev/ram rdinit=/init" \
	-initrd ~/repos/buildroot/output/images/rootfs.cpio.gz \
 	-device virtio-9p-pci,fsdev=p9fs,mount_tag=p9,bus=pcie.0 \
	-fsdev local,id=p9fs,path=/home/sherlock/p9root,security_model=mapped

注意，qemu之前的中间版本可能使用-cpu rv64,x-h=true使能H扩展，在qemu v7.0.0以及之后
的版本都用-cpu rv64,h=true使能H扩展。

启动第二层qemu:

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#!/bin/sh

qemu-system-riscv64 \
	-smp 1 -m 256m \
	-nographic \
	-machine virt --enable-kvm \
	-kernel ./Image \
	-append "console=ttyS0 root=/dev/ram rdinit=/init" \
	-initrd ./rootfs.cpio.gz