qemu模拟u-boot引导内核难点记录

操作环境
物理机架构：x86_64
物理机系统：windows7
VMware虚拟机架构:x86_64
VMware虚拟机系统:ubuntu22.04
qemu模拟器：qemu-system-arm
介绍：在VMware虚拟机(ubuntu22.04)中交叉编译arm版本的u-boot2021.01-rc4、linux5.10.153、busybox1.33.0、qemu5.2.0-rc4，并使用qemu模拟启动u-boot、linux内核。

1 编译u-boot、linux内核、busybox简易文件系统

编译参考链接：https://blog.csdn.net/m0_46205725/article/details/117301262

2 遇到的问题及解决方案

2.1 qemu-system-arm模拟启动linux内核和busybox遇到的错误

执行如下命令启动linux内核和busybox文件系统

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -dtb vexpress-v2p-ca9.dtb -kernel zImage -nographic --append "root=/dev/mmcblk0 rw console=ttyAMA0" -sd initrd.img

1 报第1个错大致如下：

[3.14325312]kernel panic:
can not mount ext filesystem
can not mount VFS
...
[3.15845645]kernel panic

解决方案：因为initrd.img文件是使用mkfs.ext4进行格式化，因此重新编译linux内核，并开启配置项CONFIG_EXT4_FS=y。

2 解决第1错后，又报错如下：

Kernel panic - not syncing: No working init found

解决方案：查了半天，发现initrd.img文件里没有放busybox文件系统，自然也就没有init程序。格式化initrd.img文件后挂载到/mnt，然后将busybox的文件都复制到/mnt，然后卸载。

2.2 qemu-system-arm模拟启动u-boot时的错误

执行如下命令启动u-boot时

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel u-boot -nographic -net nic -net nic,vlan=0 -net tap,vlan=0,ifname=tap -sd initrd.img

1 报第1个错如下：

qemu-system-arm：vlan,invalid argument.

解决方案：
参考链接https://blog.csdn.net/birencs/article/details/126666827
增加tap0虚拟网卡后，改成如下命令

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 512M -kernel u-boot -nographic -net nic -net tap,ifname=tap0,script=no,downscript=no -sd initrd.img

在u-boot中使用bootm命令引导linux内核和dtb设备树时
2 报第2个错如下：
参考链接https://blog.csdn.net/u014426028/article/details/108221255

=> can not recovery resverve memory！ 

解决方案：明确内核加载地址和入口地址以及u-boot中tftp下载地址。在u-boot中使用bdinfo命令查看内存范围如下图，正好是qemu-system-arm设置的512M

因此，使用u-boot源码目录下tool/mkimage重新制作uImage，设置内核加载地址和入口地址如下图。

在u-boot中使用bootm命令引导linux内核和dtb设备树时
3 第三个问题，卡在Starting kernel… 。如下图

解决方案：参考链接https://www.jianshu.com/p/f7d5b6ad0710
在u-boot中设置变量，增加boot参数console

=>setenv bootargs 'root=/dev/mmcblk0 rw console=ttyAMA0'

流程都没毛病！神伤良久！
总结：qemu参数-sd initrd.img实际就是u-boot中的emmc设备。