【博文精选】riscv linux在qemu上仿真
经过几天的斗争，终于在qemu上，成功跑通了linux。下面将整个流程，记录下。
大致分为如下几步：
编译工具链
编译linux kernel
编译bootloader
编译跟文件系统
编译qemu
使用qemu，仿真kernel
看是有这么多步，挺麻烦的。如果真要自己做，那中间会有很多坑。
在这里，我们要感谢sifive工具的开源项目，freedom-u-sdk。该开源项目，把上面的几个步骤，全部都包括了。只需要2个命令，即可。
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make make qemu |
该项目的githu地址如下：https://github.com/sifive/freedom-u-sdk
首先，先clone该项目，执行make。
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git clone https://github.com/sifive/freedom-u-sdk make |
执行make命令之后，就会自动的下载工具和代码，然后开始自动编译工具，如交叉编译工具链，跟文件系统等。
最后安装的工具，在版本库根目录下的 work/buildroot_initramfs/bost 目录下：
其实，这一套自动化下载，编译工具的流程，是根据buildroot这个工具来做的。官方地址是：https://buildroot.org。
下面是该官网的介绍。
下载，安装完成之后，要修改下makefile，将以下代码全部注释掉：
注释掉如下的target：
$(buildroot_initramfs_wrkdir)/.config
$(buildroot_initramfs_tar)
buildroot_initramfs-menuconfig
$(buildroot_rootfs_wrkdir)/.config
(buildroot_rootfs_ext)
buildroot_rootfs-menuconfig
$(buildroot_initramfs_sysroot_stamp)
注释掉的目的是，防止之后执行make命令误操作，把下载的文件和编译好的工具删除，又重新下载和编译工具。
下载，安装之后。就可以启动qemu仿真linux kernel。执行如下命令：
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make qemu |
makefile中，对于qemu target实现如下：
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.PHONY: qemu qemu: $(qemu) $(bbl) $(vmlinux) $(initramfs) $(qemu) -nographic -machine virt -bios $(bbl) -kernel $(vmlinux) -initrd $(initramfs) \ -netdev user,id=net0 -device virtio-net-device,netdev=net0 |
依赖于如下：
qemu工具，
bbl：riscv的bootloader
vmlinux：linux的可执行程序
initramfs：跟文件系统
make命令，首先是编译qemu，得到qemu可执行程序，接着编译riscv-pk，得到bbl。最后编译linux，得到vmlinux。initramfs之前的make阶段已经生成，因此这里不重新生成。
makefile最后，执行如下命令，启动qemu：
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cd /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/linux && \ /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/linux/usr/gen_initramfs_list.sh \ -o /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/initramfs.cpio.gz -u 1000 -g 1000 \ /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/conf/initramfs.txt \ /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/buildroot_initramfs_sysroot /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/riscv-qemu/prefix/bin/qemu-system-riscv64 -nographic -machine virt -bios /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/riscv-pk/bbl -kernel /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/linux/vmlinux -initrd /home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/initramfs.cpio.gz \ -netdev user,id=net0 -device virtio-net-device,netdev=net0 |
-machine virt： 指定qemu模拟平台是virt
-bios： 指定bootloader
-kernel： 指定kernel
-initrd： 指定份文件系统
这里要注意，qemu，一定要用这个freedom-u-sdk开源项目，编译得到的qemu，不能使用官方提供的最新的qemu（目前最新是4.0.0）。
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lujun@lujun-host:~/work/linux/linux-arm$/home/lujun/work/sifive/freedom-u-sdk/work/riscv-qemu/prefix/bin/qemu-system-riscv64 --version QEMU emulator version 3.1.50 Copyright (c) 2003-2018 Fabrice Bellard and the QEMU Project developers |
这里使用的qemu版本是 3.1.50。用官方提供最新的qemu，会启动不了kernel。
下图是bbl执行的结果，打印logo，然后启动kernel。
最后出现登录界面，输入用户名和密码即可登录到linux。
这里，用户名是root，密码是 sifive。
以上就是在qemu上，跑riscv kernel的流程。要感谢sifive，将工作封装得这么简单与完美。
至于为什么需要几天，才在qemu上成功执行kernel，是以为之前就是按照本文开始的流程来做的，然后遇到了各种各样的问题。直到后面发现了sifive的这个开源项目。
其中遇到最大的问题，就是qemu工具版本的选择，不同版本的qemu，硬件描述不一样，使用选项也不一样，造成网上说的一些流程，在自己本机上却跑不起来。因此选择合适的qemu版本很重要。
后面说一下，怎么使用eclipse + riscv gdb，来连接qemu，调试kernel程序。