在Qemu中运行Linux

PoppyBu

1229人浏览 · 2025-05-20 09:12:58

PoppyBu · 2025-05-20 09:12:58 发布

废话小篇：下午是真困哪，看Spec看的晕头转向。突然想起来以前在前同事的帮助下成功在QEMU上运行过linux。虽然自己没有发挥到它最大的作用，但是做个记录，万一能帮到看到这篇文章的人呢~~
本文用于说明如何在QEMU中运行Linux。
本文中host为x86 Ubuntu20.04
Kernel版本：linux-5.15.30
Busybox版本：busybox-1.35.0
Qemu版本：qemu-7.0.0

在host上安装必要的软件

# Install all of the lack in your system.
sudo apt install libudev-dev
sudo apt install libusb-1.0-0-dev libusbredirparser-dev
sudo apt install flex bison libssl-dev libelf-dev bc
sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu

下载并编译QEMU

执行以下命令，进行下载并编译QEMU（以qemu7.0.0版本为例）。

# https://www.qemu.org/download/#source qemu最新版本网站
wget https://download.qemu.org/qemu-7.0.0.tar.xz
tar xvJf qemu-7.0.0.tar.xz
cd qemu-7.0.0
mkdir build
mkdir install
cd build
#  将prefix参数中的xxxx替换成你本地的路径
../configure --target-list=aarch64-softmmu --prefix=xxxx/qemu-7.0.0/install
make -j36
make install

执行过make install后，到install路径下看一下成果物。为了使用咱们自己编译的QEMU版本，可以将自己的install路径加到PATH路径上，执行以下命令：

vim ~/.bashrc
# 在.bashrc上加上如下内容，其中记得将xxxx替换成自己的路径
export PATH=xxxx/qemu-7.0.0/install:$PATH
source ~/.bashrc #使得设置生效

下载并编译Linux

执行以下命令，下载Linux源码并进行编译（以Linux-5.15.30为例）。

# https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/ linux内核源码路径
wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.15.30.tar.xz
cd linux-5.15.30
export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu-
make defconfig
make menuconfig

为了可以使用GDB调试，在menuconfig中，需要：打开Debug信息、使能GDB脚本、关闭地址随机化

打开Kernel debugging：
Kernel hacking => Kernel debugging
开启GDB script
Kernel hacking => Compile-time checks and compiler options => Compile the kernel with debug info & Provide GDB script for kernel debugging
并确认关闭“Reduce debugging information”
关闭地址随机化（Randomize the address）：
Kernel Features => Randomize the address of the kernel image
编译：
make -j36
#生成 linux-5.15.30/arch/arm64/boot/Image.gz

下载并编译BusyBox（以busybos-1.35.0为例）

下载busybox源码：https://www.busybox.net/downloads/ 选择合适的版本

wget https://www.busybox.net/downloads/busybox-1.35.0.tar.bz2
cd busybox-1.35.0
make menuconfig
# 可以在menuconfig中，开启DEBUG、DEBUG_PESSIMIZE，
# 以便使 GDB加载busybox_unstripped，对busybox进 调试；
# rootfs中的busybox不必替换。

设置为静态编译：
Setting => Build BusyBox as a static binary (no shared libs)
设置交叉编译工具链：
Setting => Cross compiler pre x => aarch64-linux-gnu-
编译与制作rootfs并进行编译：

dd if=/dev/zero of=rootfs_arm64.img bs=1M count=10
mkfs.ext4 rootfs_arm64.img
mkdir fs
sudo mount -t ext4 -o loop rootfs_arm64.img ./fs
export ARCH=arm64
# cross compiler can be also export here.
sudo make install CONFIG_PREFIX=./fs -j36

cd fs
sudo mkdir proc dev etc home mnt sys
sudo cp -r ../examples/bootfloppy/etc/* etc/

# Edit /etc/fstab
sudo vim etc/fstab
# Append sysfs information in the file,
# as follows: sysfs /sys sysfs defaults 0 0
# then save fstab.

cd ..
sudo umount fs

运行Linux on QEMU

编辑qemu_linux_arm64.sh启动Qemu

#!/bin/bash
# call the script with "-S" as $1, to block the QEMU while booting.

qemu-system-aarch64 -M virt \
        -cpu cortex-a57 -smp 2 -m 4G \
        -kernel ./linux-5.15.30/arch/arm64/boot/Image.gz \
        -device qemu-xhci \
        -device usb-ehci \
        -device usb-tablet \
        -drive file=./busybox-1.35.0/rootfs_arm64.img,format=raw \
        -append "root=/dev/vda rw console=ttyAMA0" -nographic \
        -gdb tcp::1993 $1

GDB in VSCode

使用VSCode进行GDB调试
编写launch.json

cd linux-5.15.30
mkdir .vscode
touch .vscode/launch.json

launch.json的内容如下：

{
	"version": "0.2.0",
	"configurations": [
		{
			"name": "linux-5.15.30",
			"type": "cppdbg",
			"request": "launch",
			"miDebuggerServerAddress": "localhost:1993",
			"miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb-multiarch",
			"program": "xxxx/linux-5.15.30/vmlinux", //替换成自己的路径
			"args": [],
			"stopAtEntry": true,
			"cwd": "${fileDirname}",
			"environment": [],
			"externalConsole": false,
			"MIMode": "gdb",
			"logging": {
			"engineLogging": false
			},
			"setupCommands": [
				{
					"description": "为 gdb 启 整 打印",
					"text": "-enable-pretty-printing",
					"ignoreFailures": true
				}
			]
		},
	]
}