Linux 系统移植（二）--系统调试

一、 编译文件系统

1.1 下载资源安装包

我们使用buildroot软件包来制作rootfs文件系统映像，下载buildroot软件包，并进入配置界面：

wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2021.08.tar.bz2
tar xvf buildroot-2021.02.4.tar.bz2
cd buildroot-2021.02.4
make menuconfig

1.2 配置模板ARM64目标平台

• Target options->AArch64(little endian)
• Target options-> Target Architecture Variant (cortex-A57)

示意图如下：

• Target options->AArch64(little endian)
• Target options-> Target Architecture Variant (cortex-A57)

这里可以根据自己的需要选择不同的CPU进行仿真调试

示意图如下：

1.3 配置交叉编译器

• Toolchain->Toolchain type 选择“External toolchain”:

• Toolchain->Toolchain选择"Arm AArch64 2020.11”:

1.4 配置登录用户名和密码

• System configuration-> Enable root login with password， 并且设置root密码,这里设置为"adsf”：

1.5 配置Linux 控制台

• System configuration-> Run a getty (login prompt) after boot->TTY port设置为"TTYAMA0"。

• Target packages-> Debugging, profiling and benchmark可以选择自己感兴趣的工具，这里选择strace：

1.6 配置文件系统格式

• Filesystem images选择cpio the root filesystem (for use as an initial RAM filesystem)：

1.7 编译buildroot文件系统

cd $WORK_DIR/buildroot-2021.08
make

buildroot-2021.08/output/images目录下会生成两个系统映像：

”Your PATH contains spaces, TABs, and/or newline (\n) characters. This doesn‘t work. Fix you PATH“
如果编译时出现上述报错，sudo su 切换root用户即可

二、编译ARM64 Linux

安装交叉编译器

sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu

下载Linux内核，并生成默认的配置文件：

wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.14.6.tar.xz
tar xvf linux-5.14.6.tar.xz
cd linux-5.14.6.tar.xz
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- defconfig

在产生的linux-5.14.6/.config文件中修改以下三个选项：

CONFIG_CMDLINE="console=ttyAMA0"
CONFIG_INITRAMFS_SOURCE="/home/tom/hdd/linux-qemu/repos/buildroot-2021.08/output/images/rootfs.cpio"
CONFIG_DEBUG_INFO=y

CONFIG_INITRAMFS_SOURCE这里填写你自己的路径地址

编译kernel:

make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- -j4

在编译的过程中会出现需要用户配置选项的交互输入，则一路默认回车键，直到出现交互输入Built-in initramfs compression mode时，因为我们编译initramfs文件系统时，没有选择压缩模式，所以这里选择8：

继续回车，直到遇到Kernel command line type交互输入时，选择1：

其余一路回车直到配置结束，生成vmlinux，Image，Image.gz示意图如下：

Note: Linux原始镜像为vmlinux，后续可能是Image、Image.gz、uImage镜像, 处理过程是

• 通过link-vmlinux.sh生成vmlinux和map文件。
• 通过objcopy移除vmlinux中不必要段，输出binary格式Image。
• 对Image进行压缩，输出不同格式的压缩文件，比如gzip对应的gz。
• 对gz加上uboot头信息，生成uImage文件。
• ARM64平台则仅支持Image.gz和Image

三、启动 Qemu Linux系统

qemu-system-aarch64 \
-machine virt \
-cpu cortex-a57 \
-machine type=virt \
-nographic -smp 1 \
-m 2048 \
-kernel ./arch/arm64/boot/Image \
--append "console=ttyAMA0"

示意图如下：

参考链接：

1. gdb调试Qemu ARM64仿真平台上的Linux Kernel
2. QEMU+GDB调试Linux内核总结（全）