【嵌入式Linux驱动开发】一、虚拟开发板QEMU IMX6ULL搭建

  本来花了大价钱买了原子哥的Linux开发板,寒假前以为很快就能返校,所以果断把板子留在了学校。人算不如天算,2020这个大灾大难的鼠年这么不太平,这段时间真是闲够了,是时候走出舒适区,继续学习Linux了!
  本文参考韦东山老师制作的qemu虚拟开发板,分享自己的Linux驱动开发学习!

  我们最终都要远行,最终都要跟稚嫩的自己告别。也许路途有点艰辛,有点孤独,但熬过了痛苦,我们才能得以成长。

文章目录

  • 一、安装qemu
  • 二、运行qemu
  • 三、下载源码
  • 四、更新内核和设备树
  • 五、更新根文件系统
  • 六、配置NFS
  • 七、qemu通过NFS访问Ubuntu
  • 八、更新QEMU
  • 参考


我的qemu压缩分享:
链接:https://pan.baidu.com/s/1iqPKT3CmWt4pgQDFkjWKTg
提取码:80r1
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  需要提醒的是,搭建过程中需要合适的路径输入相应的命令。

一、安装qemu

  • 安装KVM,加速qemu运行。
sudo apt-get update
sudo apt-get install qemu qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager
  • 安装git,方便下载qemu
sudo apt-get install git
  • 安装qemu系统镜像(适用ubuntu-16.04开发环境)
cd /home/clay/linux/qemu/new
git  clone  https://git.dev.tencent.com/weidongshan/ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system.git

  镜像目录结构及说明如下,尤其要注意红框中的部分,在后期的嵌入式驱动开发中要进行替换! 【嵌入式Linux驱动开发】一、虚拟开发板QEMU IMX6ULL搭建_第1张图片

二、运行qemu

  • 进入qemu安装路径
cd /home/clay/linux/qemu/new/ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system-release
  • 首次运行需要安装SDL环境(注意:再次下载无需再重复安装,会报错!)
    用脚本自动解压安装
./install_sdl.sh // 提示输入用户密码,等待安装完成

如果遇到一依赖关系报错,输入sudo apt-get install -f修复依赖关系

  • 运行带GUI的imx6ul模拟器(注意:启动后便进入了qemu的终端,而下面的操作仍然是在ubuntu终端进行的,需要再开一个终端进行下面的操作。)
./qemu-imx6ull-gui.sh // 启动后,登录名是root,无需密码

关于更多qemu具体操作案例,可以参考百问网。

三、下载源码

  完整的嵌入式Linux系统包含:bootloader、Linux内核、设备树、根文件系统。QEMU可以略过bootloader而直接启动内核,这给开发带来了便利。

  • 设置git邮箱账号和用户名
git config --global user.email "you\@example.com"
git config --global user.name "Your Name"
  • 下载源码到/home/clay目录
    • 考虑到代码仓库过多,特使用repo工具管理代码。先用git clone下载repo工具,再用repo工具下载源码:
cd /home/clay
git clone https://git.dev.tencent.com/codebug8/repo.git
mkdir -p 100ask_imx6ull-qemu && cd 100ask_imx6ull-qemu
../repo/repo init -u https://dev.tencent.com/u/weidongshan/p/manifests/git -b linux-sdk -m imx6ull/100ask-imx6ull_qemu_release_v1.0.xml --no-repo-verify
../repo/repo sync -j4
  • /home/clay目录下的100ask_imx6ull-qemu文件夹里,便是对应的源码!
    • 其中交叉编译工具,就在其中的ToolChain目录下,接下来配置交叉编译工具需要用到!
      在这里插入图片描述

四、更新内核和设备树

  • 设置交叉编译工具链
    • 在终端输入vi ~/.bashrc
    • 在文件的末尾加上下列代码,然后重启即可生效!
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/clay/100ask_imx6ull-qemu/ToolChain/gcc-linaro-6.2.1-2016.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin

上述在.bashrc中设置交叉编译工具链参数是永久生效的,若要仅对当前终端生效,直接在终端中敲入上述三行代码即可!

  • 编译内核及设备树
cd /home/clay/100ask_imx6ull-qemu/linux-4.9.88
make mrproper
make 100ask_imx6ull_qemu_defconfig
make zImage -j4
make dtbs

编译内核时可能会因为缺少lzop报错,安装lzop即可解决:sudo apt-get install lzop

  • 更新内核和设备树
    • 编译成功后,可在./arch/arm/boot/zImage目录下得到内核文件,在./arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ull_qemu.dtb得到设备树文件
    • 用上述2个文件去替换qemu中的zImage和100ask_imx6ull_qemu.dtb即可达到更新内核和设备树的目的。
      • qemu的内核和设备树文件在其安装目录下的./imx6ull-system-image文件夹下。

五、更新根文件系统

  • 进入根文件系统所在目录
cd /home/clay/linux/qemu/new/ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system-release/imx6ull-system-image
  • 挂载根文件系统
sudo mount -o loop rootfs.img /mnt
  • 更新根文件系统
    • 挂载成功后可以通过/mnt目录访问根文件系统,进而也可以对其中的内容进行修改
  • 修改完毕后,取消挂载
sudo umount /mnt

六、配置NFS

  • 启动qemu虚拟开发板(注意:启动后便进入了qemu的终端,而下面的操作仍然是在ubuntu终端进行的,需要再开一个终端进行下面的操作。)
./qemu-imx6ull-gui.sh
  • 在Ubuntu安装、配置NFS服务
sudo apt-get install nfs-kernel-server
  • 打开配置文件
sudo vim /etc/exports
  • 在文件末尾,添加类似以下的内容
    • 下面的例子里允许开发板通过NFS访问Ubuntu的/home/clay目录
/home/clay *(rw,nohide,insecure,no_subtree_check,async,no_root_squash)
  • 重启NFS服务
sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart
  • 在Ubuntu上通过NFS挂载自己,测试NFS是否可用。(注意:测试完毕后别忘了卸载哦)
sudo mount -t nfs -o nolock,vers=3 127.0.0.1:/home/clay /mnt
  • 输入ls /mnt,看看是否和/home/clay下的内容一致,一致则说明挂载成功!

七、qemu通过NFS访问Ubuntu

需要注意的是,以下配置qemu的NFS,应该在qemu打开的模拟板子终端输入命令!

  • 开发板获取IP地址
    • QEMU运行时,Ubuntu是Host即宿主机,QEMU给它分配的IP是10.0.2.2。
    • QEMU模拟的imx6ull板子是Guest即客户机,它会自动获取IP,也可以自己设置。
    • Guest可以通过10.0.2.2访问Host,Host不能访问Guest
  • Guest中可以使用ifconfig命令查看IP,如果没有IP,可以进行如下设置:
ifconfig eth0 10.0.2.15
  • 挂载主机NFS目录
    • QEMU模拟的imx6ull开发板,可以NFS挂载访问10.0.2.2(Ubuntu主机)
mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/clay/linux/qemu/NFS /mnt
  • 如果一切正常,在开发板上就可以通过/mnt目录访问Ubuntu的/home/clay/linux/qemu/NFS目录了。

八、更新QEMU

据韦老师讲,qemu会随着视频的录制添加相应的外设,也就意味着需要更新qemu。

新版本可以在新建的目录下,执行下列命令,而原来旧版本的下载目录可以直接删除!

git  clone  https://git.dev.tencent.com/weidongshan/ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system.git

参考

  • 百问网

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