6.调试相关-5.qemu调试系统-《计算机知识》

admin
admin
admin
0
文章
0
评论
2025-11-02 22:19:08 系统网络 来源：ZONE.CI 全球网 0 阅读模式
  • 依赖环境
  • 相关代码下载
    • 快速部署
    • 相关下载
  • QEMU模拟X86_64启动
    • QEMU模拟X86_64 linux
    • 下载相关文件
    • 编译并支持qemu-system-x86_64
    • 编译内核
    • 编译打包文件系统
    • qemu 模拟启动
  • QEMU模拟ARM64启动
    • 环境搭建
    • QEMU模拟ATF+UBOOT
    • QEMU模拟Linux
    • QEMU模拟ATF+UBOOT+Linux全流程
  • QEMU模拟ARM32启动
    • QEMU模拟UBOOT
    • QEMU模拟Linux
    • QEMU模拟UBOOT+Linux全流程

    QEMU使我们在没有外设设备下常用的调试Linux软件，可以用来模拟系统启动；并支持GDB，在没有外设的情况，用来学习和跟踪代码的最好工具之一。

    我们在学习一个架构前，往往需要跟踪代码流程，那么qemu就是最适合的工具。

    依赖环境

    1. sudo apt-get install -y qemu gcc make gdb git figlet
    2. sudo apt-get install -y libncurses5-dev iasl wget
    3. sudo apt-get install -y device-tree-compiler
    4. sudo apt-get install -y flex bison libssl-dev libglib2.0-dev
    5. sudo apt-get install -y libfdt-dev libpixman-1-dev
    6. sudo apt-get install -y python pkg-config u-boot-tools intltool xsltproc
    7. sudo apt-get install -y gperf libglib2.0-dev libgirepository1.0-dev
    8. sudo apt-get install -y gobject-introspection
    9. sudo apt-get install -y python2.7-dev python-dev bridge-utils
    10. sudo apt-get install -y uml-utilities net-tools
    11. sudo apt-get install -y libattr1-dev libcap-dev
    12. sudo apt-get install -y kpartx libsdl2-dev libsdl1.2-dev
    13. sudo apt-get install -y debootstrap bsdtar
    14. sudo apt-get install -y libelf-dev gcc-multilib g++-multilib
    15. sudo apt-get install -y libcap-ng-dev libaio-dev
    16. sudo apt-get install -y libcap-dev libattr1-dev figlet libssl-dev

    相关代码下载

    快速部署

    可以通过以下链接快速部署：https://github.com/vici-by/Linux-kernel-test/blob/main/kernel-test/vidi-env-init.sh

    相关下载

    Linux内核下载 https://mirror.bjtu.edu.cn/kernel/linux/kernel/
    UBOOT下载 ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot
    busybox下载 https://busybox.net/downloads/

    QEMU模拟X86_64启动

    QEMU模拟X86_64 linux

    package.rar ：网络配置文件RunBiscuitOS.sh ：qemu测试demo脚本参考文档：用Qemu搭建x86学习环境

    下载相关文件

    1. mkdir x86_64 -p && cd x86_64 
    2. x86_64_dir=$(pwd)
    3. export LINUX="linux-5.8.14" 
    4. export QEMU="qemu-5.1.0"
    5. export BUSYBOX="busybox-1.32.0"
    6. export EDK2="edk2-UDK2018"
    7. wget https://mirror.bjtu.edu.cn/kernel/linux/kernel/v5.x/${LINUX}.tar.gz && \
    8.     tar -zxf ${LINUX}.tar.gz && rm ${LINUX}.tar.gz
    9. wget https://download.qemu.org/${QEMU}.tar.xz && \
    10.     tar xJf ${QEMU}.tar.xz && rm ${QEMU}.tar.xz
    11. wget https://busybox.net/downloads/${BUSYBOX}.tar.bz2 && \
    12.     tar jxf ${BUSYBOX}.tar.bz2 && rm ${BUSYBOX}.tar.bz2
    14. wget https://github.com/tianocore/edk2/archive/UDK2018.zip &&  \
    15.     unzip edk2-${EDK2}.zip && rm  ${EDK2}.zip
    18. ln -s ${x86_64_dir}/${LINUX} ${x86_64_dir}/linux
    19. ln -s ${x86_64_dir}/${QEMU} ${x86_64_dir}/qemu
    20. ln -s ${x86_64_dir}/${BUSYBOX} ${x86_64_dir}/busybox
    21. ln -s ${x86_64_dir}/${EDK2} ${x86_64_dir}/edk2
    23. # 将package.rar放到当前目录，解压
    24. sudo ./package/networking/bridge.sh
    25. sudo cp ./package/networking/qemu-* /etc/

    编译并支持qemu-system-x86_64

    1. cd qemu
    2. ./configure  --prefix=/opt/x86_64/qemu-x86-bin --target-list=x86_64-softmmu --gdb=/usr/bin/gdb \
    3.     --enable-linux-aio --enable-debug --enable-debug-info
    4.  sudo make && sudo make install
    5.  sudo echo "PATH=\$PATH:/usr/local/qemu_x86/bin" >> ~/.bashrc
    6.  source ~/.bashrc
    7.  which qemu-system-x86_64

    编译内核

    1. cd linux
    2. make x86_64_defconfig
    3. make menuconfig
    4.   // 这部分默认内核都有配置，这里强调下
    5.     General setup --->
    6.         [*]Initial RAM filesystem and RAM disk (initramfs/initrd) support
    8.   Device Driver --->
    9.         [*] Block devices --->
    10.               <*> RAM block device support
    11.               (153600) Default RAM disk size
    12. make -j$(cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l)

    编译打包文件系统

    可能需要下载相应版本编译器：http://ftp.gnu.org/gnu/gcc/gcc-7.5.0/gcc-7.5.0.tar.gz 否则C程序运行不了

    1. cd busybox
    2. make menuconfig
    3.      Settings  --->
    4.        --- Build Options 
    5.         [*] Build static binary (no shared libs)
    6. rm _install ; make -j$(cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l) && make install
    7. cd ../
    9. # need root
    11. BUSYBOX=$(realpath busybox)
    12. OUTPUT=$(realpath ./)
    13. ROOTFS_NAME=x86_64
    14. ROOTFS_SIZE=200
    15. FS_TYPE=ext4
    16. sudo rm ${OUTPUT}/rootfs/ -rf
    17. sudo  rm x86_64.img
    18. mkdir -p ${OUTPUT}/rootfs
    20. sudo cp ${BUSYBOX}/_install/*  ${OUTPUT}/rootfs -raf
    21. sudo chown root.root ${OUTPUT}/rootfs/* -R
    22. sudo cp ${BUSYBOX}/examples/bootfloppy/etc ${OUTPUT}/rootfs -arf
    23. sudo sed -r  "/askfirst/ s/.*/::respawn:-\/bin\/sh/" ${OUTPUT}/rootfs/etc/inittab -i
    24. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/lib      
    25. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/proc
    26. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/sys
    27. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/tmp
    28. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/root
    29. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/var
    30. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/mnt
    31. sudo mkdir -p  ${OUTPUT}/rootfs/dev
    32. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/tty1 c 4 1 
    33. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/tty2 c 4 2 
    34. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/tty3 c 4 3 
    35. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/tty4 c 4 4 
    36. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/console c 5 1 
    37. sudo mknod  ${OUTPUT}/rootfs/dev/null c 1 3
    39. sudo echo "mount -t sysfs sysfs /sys" >> ${OUTPUT}/rootfs/etc/init.d/rcS
    40. sudo echo "mount -t tracefs nodev /sys/kernel/tracing" >> ${OUTPUT}/rootfs/etc/init.d/rcS
    41. sudo echo "mount  -t  debugfs  nodev  /sys/kernel/debug" >> ${OUTPUT}/rootfs/etc/init.d/rcS
    44. dd if=/dev/zero of=${OUTPUT}/ramdisk bs=1M count=${ROOTFS_SIZE}
    45. mkfs.ext4 -E lazy_itable_init=1,lazy_journal_init=1 -F ${OUTPUT}/ramdisk
    46. mkdir -p ${OUTPUT}/tmpfs
    47. sudo mount -t ${FS_TYPE} ${OUTPUT}/ramdisk ${OUTPUT}/tmpfs/ -o loop
    48. sudo cp -raf ${OUTPUT}/rootfs/*  ${OUTPUT}/tmpfs/
    49. sudo umount ${OUTPUT}/tmpfs
    50. mv ${OUTPUT}/ramdisk ${OUTPUT}/${ROOTFS_NAME}.img
    51. sudo rm ${OUTPUT}/rootfs/  ${OUTPUT}/tmpfs -rf 
    54. # 挂载外接盘
    55. dd if=/dev/zero of=Freeze.img bs=1M count=128
    56. sudo mkfs.ext4 -F ./Freeze.img
    57. mkdir -p freezeDir  && FREEDIR=$(realpath freezeDir)
    58. sudo mount -t ext4 -o loop ./Freeze.img ${FREEDIR}  
    60. # .... 拷贝测试文件
    62. sync && sudo umount ${FREEDIR}

    qemu 模拟启动

    1. 注：这部分需要主机开启VM虚拟化
    2. kvm-ok命令检测
    3. baiy@ubuntu:x86_64$ qemu-system-x86_64  -cpu help
    4. x86 base     base CPU model type with no features enabled              
    5. x86 host       KVM processor with all supported host features            
    6. x86 max         Enables all features supported by the accelerator in the current host
    9. # common usual
    10. /usr/local/qemu_x86/bin/qemu-system-x86_64  \
    11.      -smp 2 \
    12.   -cpu host \
    13.   -enable-kvm \
    14.   -m 512M  \
    15.   -kernel linux/arch/x86/boot/bzImage \
    16.   -hda ./x86_64.img \
    17.   -hdb ./Freeze.img \
    18.   -nographic \
    19.   -append "root=/dev/sda rw rootfstype=ext4 console=ttyS0 init=linuxrc loglevel=8"
    25.  # support network 
    26.   /usr/local/qemu_x86/bin/qemu-system-x86_64  \
    27.      -smp 2 \
    28.   -cpu host \
    29.   -enable-kvm \
    30.   -m 512M  \
    31.   -kernel linux/arch/x86/boot/bzImage \
    32.   -hda ./x86_64.img \
    33.   -hdb ./Freeze.img \
    34.   -nographic \
    35.   -append "root=/dev/sda rw rootfstype=ext4 console=ttyS0 init=linuxrc loglevel=8" \
    36.   -net tap  \
    37.   -device virtio-net-device,netdev=bsnet0,mac=E0:FE:D0:3C:2E:EE  \
    38.   -netdev tap,id=bsnet0,ifname=bsTap0
    40. # debug
    41.   /usr/local/qemu_x86/bin/qemu-system-x86_64  \
    42.      -smp 2 \
    43.   -cpu host \
    44.   -enable-kvm \
    45.   -m 512M  \
    46.   -kernel linux/arch/x86/boot/bzImage \
    47.   -hda ./x86_64.img \
    48.   -hdb ./Freeze.img \
    49.   -nographic \
    50.   -append "root=/dev/sda rw rootfstype=ext4 console=ttyS0 init=linuxrc loglevel=8" \
    51.   -S -s
    53. gdb vmlinux
    54. target remote localhost:1234
    55. b start_kernel
    56. continue

    QEMU模拟ARM64启动

    环境搭建

    1. # 相关软件包下载
    2. [official git]
    3. git clone git://git.denx.de/u-boot.git
    4. git clone https://github.com/torvalds/linux 
    5. git clone git://busybox.net/busybox.git
    8. [local download]
    9. ftp://ftp.denx.de/pub/u-boot/
    10. https://mirror.bjtu.edu.cn/kernel/linux/kernel/v4.x/
    11. https://busybox.net/downloads/
    13. 交叉编译器下载
    14. https://developer.arm.com/tools-and-software/open-source-software/developer-tools/gnu-toolchain/gnu-a/downloads
    15. https://www.linaro.org/downloads/

    QEMU模拟ATF+UBOOT

    QEMU模拟Linux

    QEMU模拟ATF+UBOOT+Linux全流程

    QEMU模拟ARM32启动

    QEMU模拟UBOOT

    QEMU模拟Linux

    QEMU模拟UBOOT+Linux全流程

    版权声明

    本站仅做备份收录，仅供研究与教学参考之用。
    读者将信息用于其他用途的，全部法律及连带责任由读者自行承担，本站不承担任何责任。

    ZONE.CI 全球网 | 安全领域涉猎者-乌云独行地带
    ZONE.CI 全球网
    安全领域涉猎者-乌云独行地带
    01-shell脚本介绍-《shell脚本》 系统网络

    01-shell脚本介绍-《shell脚本》

    一、shell脚本是什么二、为什么要学shell，而不是其他计算机语言三、学习这门课程的优势四、学了能干什么五、学习什么内容六、学习的技巧七、成长路径八、学习环
    11-0629 评论
    ZONE.CI 全球网 | 安全领域涉猎者-乌云独行地带
    安全领域涉猎者-乌云独行地带
    ZONE.CI 全球网
    评论：0   参与：  15