在x86下运行的Ubuntu系统上部署QEMU用于模拟RISC-V硬件系统

1.配置工作环境

sudo apt install gcc bison flex libncurses-dev ninja-build \
 pkg-config build-essential zlib1g-dev pkg-config libglib2.0-dev \
 binutils-dev libboost-all-dev autoconf libtool libssl-dev \
 libpixman-1-dev python-capstone virtualenv software-properties-common

sudo apt install python3.8

2.下载RISC-V交叉编译器

下载地址：

https://toolchains.bootlin.com

建议选择stable版本，arch选择riscv64-lp64d，libc选择常用的glibc。

下载后解压，然后将bin目录加入PATH环境变量中。

3.下载编译QEMU

下载地址：

https://www.qemu.org/download/

建议选择稳定版本，下载后解压，然后make

wget https://download.qemu.org/qemu-8.0.3.tar.xz
tar xjvf qemu-8.0.3.tar.xz
cd qemu-8.0.3
./configure
make

4.下载编译opensbi

下载：

git clone https://github.com/riscv-software-src/opensbi.git

编译：

export CROSS_COMPILE=riscv64-linux-
make PLATFORM=generic

编译成功后，生成的固件在build/platform/generic/firmware/目录下：

 生成的固件有三种类型：dynamic、jump和payload

• dynamic：带有动态信息的固件
• jump：指定下一级的boot地址跳转
• payload：包含下一级boot的二进制内容，通常是uboot/linux

这里我们使用jump类型固件，OpenSBI运行后，可以直接跳转到kernel运行。

因为opensbi本身就是一个bootloader，因此可以不使用uboot引导kernel，通过opensbi的jump固件，可以直接跳转到kernel启动。

5.下载编译Linux kernel

Linux内核下载地址：

https://www.kernel.org/

选择稳定的版本，下载完后解压编译

wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.15.125.tar.xz
tar xf linux-5.15.125.tar.xz
cd linux-5.15.125

export ARCH=riscv
export CROSS_COMPILE=riscv64-linux-

make defconfig
make -j8

编译成功后，在arch/riscv/boot下生成Image：

 6.使用buildroot制作rootfs

buildroot下载地址：

https://buildroot.org/download.html

选择稳定版本，下载后解压，然后进行buildroot配置

wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2023.02.3.tar.gz
tar xzvf buildroot-2023.02.3.tar.gz
cd buildroot-2023.02.3

make menuconfig

选择 Target options ---> Target Architecture，然后选择RISCV；

选择 Filesystem images ---> ext2/3/4 root filesystem，勾选上；

最后保持退出，然后编译

make -j8

编译过程会花费比较长时间，编译完成后，生成文件在output/images目录下：

rootfs.ext2是我们需要用到的。

7.运行QEMU

将fw_jump.elf、Image、rootfs.ext2拷贝到当前目录下，然后执行命令：

qemu-system-riscv64 -M virt \
-bios fw_jump.elf \
-kernel Image \
-append "rootwait root=/dev/vda ro" \
-drive file=rootfs.ext2,format=raw,id=hd0 \
-device virtio-blk-device,drive=hd0 \
-netdev user,id=net0 -device virtio-net-device,netdev=net0 -nographic