Ubuntu12.04下建立交叉编译环境、使用QEMU模拟Cortex-A9、QEMU运行uboot

it2022-05-05  115

一. 基础环境

0. 安装virtualbox

 下载最新virtualbox (4.2),安装

1. 安装ubuntu12.04

 下载ubuntu-12.04的dvd安装iso,搜索下载

2. virtualbox安装ubuntu时候,分配100G,的动态盘

3. 装好ubuntu后, 安装virtualbox增强功能,重启

4. 设置共享文件夹,自动挂载+固定分配,重启

5. sudo adduser xxx vboxsf,设置了用户加到vboxsf组,获取权限,重启

6.  修改ubuntu源,网易很给力:

 

deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise main restricted deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-updates main restricted deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise universe deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-updates universe deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise multiverse deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-updates multiverse deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-backports main restricted universe multiverse deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-security main restricted deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-security universe deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise-security multiverse sudo apt-get update

 

 

二. 安装交叉工具链

 

sudo apt-get insatll gcc-arm-linux-gnueabi sudo apt-get insatll g++-arm-linux-gnueabi

注意:此处arm-linux-gnueabi-gdb没有被安装,可以自己编译一个:

 

(1) 搜索下载 gdb-7.4.1.tar.bz2

(2) 安装 

sudo apt-get install libncurses5-dev termcap库在这里

 

(3) 解压配置

 

./configure --target=arm-linux-gnueabi (4) 安装

 

默认地址 /usr/local

sudo make install

(5) sudo ldconfig系统配置生效

(6) 可以使用了

 

 

三. 安装Qemu

 

sudo apt-get install qemu qemu-system qemu-utils

 

 

四.  下载u-boot

www.denx.de是uboot的官网,denx软件和硬件都有,工具链eldk也很好用,可以用eldk的工具链编译,ftp下载时候,使用http方式的,不要使用ftp方式,可能看不见东西.

 

http://ftp.denx.de/pub/eldk/ - 工具链地址

 

http://ftp.denx.de/pub/u-boot/ - uboot地址

 

http://ftp.denx.de/pub/u-boot/u-boot-2012.04.tar.bz2 下载这个

 

五. 编译uboot

编译uboot需要确定板子,板子和cpu、soc等是密切相关的,看uboot源码根目录下的boards.cfg,可以知道所有支持的板子名字,对应的架构,cpu,厂商等,

因为我们要使用Qemu来模拟这个板子,所以要找到一个Qemu和uboot同时支持的板子,同时还是cortex-a9架构核心的.

boards.cfg中有一行:

 

 ca9x4_ct_vxp                 arm         armv7       vexpress            armltd

 

vexpress 是板子名,arm是架构arch,armv7是cpu,实际也是架构,armltd是厂商vendar ca9x4_ct_vxp 是配置名。

同时,使用qemu-system-arm -M ?命令,能看到支持的板子列表,其中包括:

 

vexpress-a9          ARM Versatile Express for Cortex-A9 

就是说vexpress 这个板子,在uboot和qemu中,同时支持,且是cortex-a9的.

(1) export ARCH=arm

(2) export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

(3) make ca9x4_ct_vxp_config

(4) make

编译成功后,源码根目录下出现 u-boot u-boot.bin等文件.

 

六. 运行

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -nographic -kernel u-boot  此命令没有图形只有命令行输出或者 qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -serial stdio -kernel u-boot 此命令包括图形和命令行输出

可以gdb调试:

注意

(1)  gdb调试

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -kernel u-boot -S -s 和 qemu-system-arm -m 256 -kernel u-boot -gdb tcp::1234 -S同一个意思

-s 表示 -gdb tcp::1234

-S 表示停下来,另一个终端可用arm-linux-gnueabi-gdb,启动后用参数target remote tcp::1234连接

当然,连接之前,需要用file 制定一个有符号的目标,比如u-boot .

同时gdb的 directory命令可以制定源文件的搜索路径.

 (2)  kernel 文件类型

 支持ld链接出来的elf文件,gdb调试端,需要用file加载相应的有调试信息符号的elf文件.

七. 编译运行linux内核

1. 获取内核

 

ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/v3.x/linux-3.8.tar.bz2 2. 编译

 

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

make clean distclean

make vexpress_defconfig

make -j4

3. 启动

 

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -kernel linux/linux-3.8/arch/arm/boot/zImage -append "console=tty0"

 

八. 根文件系统

1. busybox编译

(1) 下载源码

http://www.busybox.net/downloads/busybox-1.21.0.tar.bz2 (2) 编译

 

export ARCH=arm

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-

make -j4

make install

(3) _install目录就是所有的busybox编译的结果

2. 制作根文件系统目录

(0) 根目录

mkdir rootfs

cd rootfs

(1) 目录结构

mkdir bin etc dev lib proc tmp root home sys usr sbin var mnt

(2) 运行库-来自工具链

cp -a /usr/arm-linux-gnueabi/lib/* lib

(3) 配置文件-来自busybox

cp -a <busybox_dir>/examples/bootfloppy/etc/* etc

(4) busybox工具集

cp -a <busybox_dir>/_install/* .

(5) 设备文件

sudo cp -a /dev/console /dev/loop0  /dev/loop1  /dev/null  /dev/ram0  /dev/tty  /dev/tty0  /dev/tty1  /dev/zero /dev

(6) 修改mdev配置,mdev负责自动生成设备节点,mdev.conf是配置文件

vi etc/mdev.conf

controlC[0-9] 0:0 0660 =snd/ pcm.* 0:0 0660 =snd/ seq.* 0:0 0660 =snd/ mix.* 0:0 0660 =snd/ timer 0:0 0660 =snd/ 其他特殊要求的设备文件,同样道理即可.

(7) 修改启动配置

vi etc/init.d/rcS

增加

 

mount -n -t proc none /proc

 

 

mount -n -t sysfs none /sys

 

 

mdev -s 这句很重要,生成所有的设备节点

 

如果用nfs的话,有了以上目录就可以了

3. 根文件系统镜像

dd if=/dev/zero of=rootfs.img bs=1M count=32 # 32M的镜像

mkfs.ext3 rootfs.img

mkdir tmpfs

sudo mount -o loop rootfs.img tmpfs

sudo cp -a rootfs/* tmpfs/

sudo umount tmpfs

 

rootfs.img中就有了文件系统镜像了,ext3格式.

4. 文件系统镜像启动qemu - 此时不需要u-boot了,直接启动内核指定参数即可

 

qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -kernel linux/linux-3.8/arch/arm/boot/zImage -append "root=/dev/mmcblk0 console=tty0 init=/linuxrc" -sd rootfs.img

 

 

九. qemu网络配置

0. qemu支持tap网络

1. ubuntu-12.04本身内核支持了tun设备,所以不用再编译模块了.

2. 安装nfs

(1) sudo apt-get install nfs-kernel-server

(2) sudo vi /etc/exports

 /home/xxxx/work/rootfs/fs *(rw,sync,no_subtree_check,all_squash,insecure,anonuid=1000,anongid=1000)(3) service portmap restart

(4) service nfs restart

3. 修改qemu网络启动脚本

sudo vi /etc/qemu-ifup

 

#!/bin/sh   /sbin/ifconfig $1 172.20.0.1 意思就是说host机器的ip是172.20.0.1

4. nfs启动内核

 

sudo qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 256M -kernel linux/linux-3.8/arch/arm/boot/zImage -append "root=/dev/nfs nfsroot=172.20.0.1:/home/rda/work/rootfs/fs rw ip=172.20.0.2:172.20.0.1:172.20.0.1:255.255.255.0 init=/linuxrc console=tty0"   -net nic -net tap 

 

ip=本机IP:对方IP:网关IP:掩码

nfsroot=nfs的地址 对方IP:路径 - 和/etc/exports中导出的路径一样

 

十. GDB和GDBServer的交叉编译和使用

1. gdbserver

gdbserver很好用,作为设备端的应用为pc端gdb提供需要的信息,编译也简单

(1) 下载源码

gdb-7.5.tar.bz2

 

地址: ftp://prep.ai.mit.edu/pub/gnu/  

 

(2) 编译

cd gdb-7.5/gdb/gdbserver

./configure --host=arm-linux-gnueabi --target=arm-linux-gnueabi

make -j4

即生成了gdbserver,file查看文件类型,copy到板子上

(3) 使用

板子上:

./gdbserver localhost:1234 helloworld # helloworld是程序,执行后等待连接

PC上:

arm-linux-gnueabi-gdb helloworld

target remote 172.20.0.2:1234 

以上连接上,就可以直接调试了

2. gdb

(1)  源码 - gdb依赖termcap库

 

termcap-1.3.1.tar.gz

地址: ftp://prep.ai.mit.edu/pub/gnu/ 

(2) 交叉编译termcap

cd termcap-1.3.1

./configure

后,修改Makefile如下

vi Makefile

CC = arm-linux-gnueabi-gcc

AR = arm-linux-gnueabi-ar

RANLIB = arm-linux-gnueabi-ranlib

make

(3) 交叉编译GDB

把刚编译出的libtermcap.a复制到gdb-7.5/gdb

cp -a libtermcap.a gdb-7.5/gdb

cd gdb-7.5

修改gdb/configure

case $host_os in

    cygwin*)

       if test -d $srcdir/libtermcap; then

........

esac

------->

ac_cv_search_rgetent="libtermcap.a"

配置

./configure --target=arm-linux-gnueabi --host=arm-linux-gnueabi 

make -j4

(4) 运行GDB

GDB复制到板子上,就和调试PC程序一样了.

 

十一. 问题

 1. 参考链接

http://www.linuxidc.com/Linux/2012-07/65478.htm

 

http://www.cnblogs.com/huqingyu/archive/2005/04/03/131102.html QEMU网络

 

2. uboot出现问题 DRAM:  256 MiB WARNING: Caches not enabled Flash: ## Unknown flash on Bank 1 - Size = 0x00000000 = 0 MB ## Unknown flash on Bank 2 - Size = 0x00000000 = 0 MB *** failed *** ### ERROR ### Please RESET the board ###

 

如果在检测Flash failed后停止运行,是因为在 arch/arm/lib/board.c里面 board_init_r()函数里检测Flash失败后调用了hang(), 暂时先把hang()去掉就可以运行下去了。

3. gdb运行出现

 

"Remote ‘g’ packet reply is too long"   在gdb/remote.c中   注释掉:         if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet) error (_(“Remote ‘g’ packet reply is too long: %s”), rs->buf);   并在后面添加:   if (buf_len > 2 * rsa->sizeof_g_packet) { rsa->sizeof_g_packet = buf_len ; for (i = 0; i < gdbarch_num_regs (gdbarch); i++) { if (rsa->regs[i].pnum == -1) continue; if (rsa->regs[i].offset >= rsa->sizeof_g_packet) rsa->regs[i].in_g_packet = 0; else rsa->regs[i].in_g_packet = 1; } } 原因是gdbserver给的register个数过多,具体看代码即可.

 

4. 高版本gdb可能会遇到调试错误,段错误等,可以换用低版本gdb,如gdb-7.0,gdb-6.8

gdb-7.0a这个版本是好用的.

5. 如果出现编译错误

Werror相关的,那么配置的时候:

./configure --enable-werror=no ......

6. 注意gdbserver和gdb要用同一版本的 

7. gdb和gdbserver通信过程中,共享库符号问题

因为板子上的库路径和pc库路径不同,所以pc上gdb可能出现加载不了动态库的问题,方法是:

set solib-absolute-prefix /usr/arm-linux-gnueabi/

set solib-search-path /uar/arm-linux-gnueabi/lib/

转载于:https://www.cnblogs.com/linucos/archive/2013/03/01/2938517.html


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