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モチベーション |
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Androidのエミュレータは中でQEMUを使ってる |
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中で使われているので、Android開発とは直接関係がないけど、 |
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素のQEMUの使い方を知る。 |
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* QEMUの使い方を覚える |
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* Linuxをエミュレータ環境で動かしてみる |
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* ARM のクロス環境に慣れてみる |
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* ARM はマルチコア |
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環境 |
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Linux 2.6.38-11-generic Ubuntu SMP |
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kernel-v2.6.39 |
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QEMU emulator version 0.14.0 (qemu-kvm-0.14.0) |
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linux kernelをコンパイル |
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$ cd kernel-v2.6.39 |
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$ export ARCH=arm |
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$ export CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- |
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クロス環境のツールチェインはCodeSourceryのツールチェインを使用する |
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https://sourcery.mentor.com/sgpp/lite/arm/portal/subscription?@template=lite |
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target OS GNU/LinuxをダウンロードしてbinにPATHを通す. |
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$ make realview_smp-defconfig |
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ターゲット向けのコンフィグレーションファイルを作る。 |
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あらかじめ用意されているコンフィグレーションがあるので(XXX-defconfig)を |
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それを指定する. 今回はSMPなので realview_smp-defconfigを指定. |
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ターゲットのコンフィグレーションファイルの種類はARMの場合,arch/arm/configsで確認できる。 |
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$ make menuconfig |
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ARMv7アーキテクチャに設定する、またCortex-A9を使用する. |
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* loadable module support [disabled] |
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* Platform Baseboard for ARM11 [disabled] |
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* Support ARM ARMv6 [disabled] |
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* PBX A9 and ARMv7 [enabled] |
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-> Support RealView(R) Emulation Baseboard |
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-> Support Multicore Cortex-A9 Tile |
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* Support RealView(R) Platform Baseboard Explore [enabled] |
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* CONFIG_REALVIEW_HIGHT_PHYS_OFFSET [disabled] |
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RealView platform type |
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-> Hight physical base address for the RealView platform |
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* EABI(allowing also old ABI) SupportがEnabledになっているかを確認すること |
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これはCodeSourcery toolchainでコンパイルするので必要 |
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** Network device support |
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-> Network Ethernet (10 or 100Mbit) |
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->SMSC LAN911X [disabled] |
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qemu-0.14.0でハードフェアエラーがでるためdisabledにする |
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ビルドが成功するとarch/arm/boot/zImageにカーネルイメージが出来上がる |
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このカーネルイメージはQemuで実行することができる |
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Kernel の起動を確認する |
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シングルコアでの起動を確認 |
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qemu-system-arm -M realview-pbx-a9 -m 128M -kernel kernel-v2.6.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -append "console=ttyAMA0 mem=128M" |
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マルチコアでの起動を確認 |
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qemu-system-arm -M realview-pbx-a9 -m 128M -kernel kernel-v2.6.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -smp 2 -append "console=ttyAMA0 mem=128M" |
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initrd（ルートファイルシステム）を指定していないので、途中でエラーになるのが正しい |
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-M : 仮想ボードのモデル名 |
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-m : メモリ容量 |
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-kernel : linux kernelのイメージ |
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-nographic : windowでなくconsoleで |
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-append : カーネル起動パラメータを指定する |
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-smp : CPUコアの数 |
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Note: |
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モデル名は qemu-system-arm -M ? でリストが表示される |
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QEMUを抜けるには Ctrl-A, x を順番にタイプする。 |
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確認用のinitrdの作成 |
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確認のためにinitrdを作成し、正しく起動するかを確認してみる |
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普通のlinuxであると、ルートファイルシステムはさまざまなディレクトリ(/bin, /etc, /usr等) がある |
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が、これは後回しで、簡単なプログラムを１つ作成して、1ファイルを含むだけのinitrdを作ってみる. |
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-- test.c |
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#include <stdio.h> |
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void main() |
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{ |
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printf("Welcome world\n"); |
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while(1); |
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} |
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Note: |
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while(1) でループしているのは、linuxがこのプログラムを初めに動かすので、プログラムを |
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終了させないため |
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$ arm-none-linux-gnueabi-gcc -static test.c -o test |
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$ echo test | cpio -o --format=newc > rootfs |
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$ qemu-system-arm -M realview-pbx-a9 -m 128M -kernel kernel-v2.6.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -initrd rootfs -smp 2 -append "root=/dev/ram rdinit=/test console=ttyAMA0 mem=128M" |
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Note: |
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cpioはfilesystemを作るのに使われる。cpioはファイルのリストを入力しアーカイブを出力する。 |
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formatにnewcを指定するとinitramfs形式のフォーマット。 |
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いま作成したrootfsはtestバイナリファイルを１つ含んだファイルシステムイメージで、これを |
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QEMUのinitrdパラメータに渡すことができる。 |
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-initrd でinitrd を指定する |
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-append でrdinit=に初めに実行するプログラムを指定できる |
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上手く動いていれば "Welcom world" が最後に出力される。 |
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BusyBoxを使用してツールを作成する, initrdも作成 |
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上記でlinuxは起動できたが、いろいろツールが足りないので、BusyBoxでターゲット用の |
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各種ツール群を作成する。 |
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BusyBoxはコンパクトなファイルシステムを必要とする組み込みlinuxでよくつかわれる、 |
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さまざまなシステムユーティリティを提供する。 |
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busybox-1.19.2 |
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http://www.busybox.net/ |
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$ export ARCH=arm |
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$ export CROSS_COMPILE=arm-none-linux-gnueabi- |
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$ make defconfig |
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$ make menuconfig |
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デフォルトのコンフィグレーションではかなりの数のツールが選択されているので、ほしいものだけ |
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をチェックする。コンパイル途中でエラーがでたら素直に外すのが吉 |
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$ make install |
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ビルドが成功すると _install/ にルートファイルシステムのツリーが生成される。 |
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これらを前回の"Welcome world"と同じように、cpioツールを使用してlinuxのルートファイル |
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システムイメージを作ると出来上がり。 |
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$ cd _install |
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$ find . | cpio -o --format=newc > ../rootfs.img |
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$ cd .. |
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$ gzip -c rootfs.img > rootfs.img.gz |
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$ qemu-system-arm -M realview-pbx-a9 -m 128M -kernel kernel-v2.6.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -initrd rootfs.img.gz -smp 2 -append "root=/dev/ram rdinit=/bin/sh console=ttyAMA0 mem=128M" |
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rdinit=で/bin/shを指定しているのでシェルが立ち上がる。ls, pwd等のコマンドが使えるようになっている。 |
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一方今のままでは、psコマンドが使えない。これは特殊なファイルシステムが/procが必要なので作成する必要がある。 |
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$ mkdir /proc |
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$ mount -t proc none /proc |
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また、/devがconsoleデバイスを除いて、空っぽである。こちらも特殊なファイルシステム/sysを作成する |
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$ mkdir /sys |
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$ mount -t sysfs none /sys |
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$ mdev -s |
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これらのマウント処理は通常、起動時に/sbin/initにさせることができる。 |
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/sbin/initは通常linux kernelによって最初に起動されるプログラムである。 |
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initに何かをさせるには/etc/init.d/rcSに記述する。 |
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なのでBusyBoxで_installを作成したあとに各種設定ファイルを追加して、cpio -> gzip でinitrdを作れば |
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いいだろう |
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$ cd _install |
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$ mkdir proc sys dev etc etc/init.d |
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$ cd .. |
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-- _install/etc/init.d/rcS |
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#!/bin/sh |
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mount -t proc none /porc |
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mount -t sysfs none /sys |
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/sbin/mdev -s |
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$ chmod +x _install/etc/init.d/rcS |
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この内容で、またrootfs.img.gzを作成 |
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今回は、rdinit=/sbin/initを指定する |
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$ qemu-system-arm -M realview-pbx-a9 -m 128M -kernel kernel-v2.6.39/arch/arm/boot/zImage -nographic -initrd rootfs.img.gz -smp 2 -append "root=/dev/ram rdinit=/sbin/init Console=ttyAMA0 mem=128M" |
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お疲れ様でした。 |
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