100ask imx6ul qemu

qemu简介

QEMU(Quick EMUlator的缩写)是执行硬件虚拟化的免费开源模拟器。
它通过动态二进制转换来模拟计算机的处理器，并为计算机提供一组不同的硬件和设备模型，从而使其能够运行各种来宾操作系统。
它还可以与KVM一起使用，以接近自然的速度运行虚拟机（通过利用诸如IntelVT-x之类的硬件扩展）。
QEMU还可以对用户级进程进行仿真，从而允许针对一种架构编译的应用程序可以在另一种架构上运行。

• 100ask-qemu特点

1. 模拟LCD显示功能
2. 模拟增加led灯
3. 模拟at24cxx i2c存储芯片，直接可以通过用户态操作看到效果。
4. 增加逻辑分析仪显示功能。

快速使用

准备工作

• 必须
  • 一台可以上网的windows电脑
  • 一个可以正常使用Ubuntu虚拟机系统
• 可选
  • MobaXterm_Portable_v12.0.zip
  • 安装kvm加速qemu运行,在终端下执行如下命令

$ sudo apt update
$ sudo apt install qemu qemu-kvm libvirt-bin bridge-utils virt-manager

获取镜像

点击如下链接下载
ubuntu-18.04环境下系统下载页面
ubuntu-16.04环境下系统下载页面

下载完成后上传到Ubuntu虚拟机中，执行如下命令进行解压缩操作。
ubuntu-16.04解压操作步骤

$ tar -xvf weidongshan-ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system-release.tgz 

让后进入ubuntu-16.04_imx6ul_qemu_system目录执行具体使用

ubuntu-18.04解压操作步骤

$ tar -xvf weidongshan-ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system-release.tgz 

让后进入ubuntu-18.04_imx6ul_qemu_system目录执行具体使用

运行qemu系统

打开终端，在解压后的当前目录下执行如下命令

1.首次运行需要安装SDL环境以及解压文件系统镜像:

使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

2.运行带GUI的imx6ul模拟器

2.1 模拟百问网imx6ul-qemu开发板:

$ ./qemu-imx6ul-gui.sh

2.2 模拟野火imx6ul-pro开发板:

$ ./qemu-imx6ul-gui.sh fire

2.3 模拟正点原子imx6ul-alpha开发板:

$ ./qemu-imx6ul-gui.sh atk

3.运行不带GUI的imx6ul模拟器

$ ./qemu-imx6ul-nogui.sh

4.如何退出qemu模拟器

在终端下按住Ctrl和a键的同时按c即进入 qemu monitor模式， 再输入 q命令即可退出QEMU

5.如何退出qemu的GUI窗口

Ctrl + Alt + G

参数讲解

-M mcimx6ul-evk 指定需要模拟的单板型号。
-m 512M 指定模拟使用的内存大小。
-kernel zImage指定使用的内核镜像文件。
-dtb 指定使用的设备树文件。
-display sdl指定使用那种显示输出。
-serial mon:stdio指定串口信息输出。
-drive file=rootfs.img,format=raw,id=mysdcard -device sd-card,drive=mysdcard \
-append "console=ttymxc0,115200 rootfstype=ext4 root=/dev/mmcblk1 rw rootwait init=/sbin/init loglevel=8" \
-nic user指定使用NAT共享主机网络方式上网。

操作示例

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10.0.0.2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，可以去访问10.0.2.2，比如使用NFS挂载：

mount -t nfs -o nolock,vers=3 10.0.2.2:/home/book/nfs_rootfs /mnt

测试lcd显示

• 画同心圆

myfb-test  /dev/fb0

• 测试LCD

fb-test 

• 显示文字

show_font 

编写并测试led驱动

• 安装编译好的led模块驱动

insmod 100ask_led.ko

• 打开并关闭led显示

ledtest  /dev/100ask_led0  on
ledtest  /dev/100ask_led0  off

测试i2c驱动

不需要写I2C驱动，可以通过用户态使用内核里自带的I2C接口访问外设：

假设I2C存储芯片AT24C02接在IMX6UL的I2C0总线上，AT24C02的地址是0x50,

可以执行下面的命令写AT24C02的0地址，读其0地址：

i2c_usr_test   /dev/i2c-0  0x50  w 0  0x12
i2c_usr_test   /dev/i2c-0  0x50  r 0

高级玩法

获取源码

类别	国内coding仓库	国外github仓库
linux kernel	https://git.dev.tencent.com/weidongshan/qemu_imx6ull_kernel.git	https://github.com/100askTeam/qemu_imx6ull_kernel.git
qemu 源码
buildroot

编译运行源码

编译imx6ul qemu内核源码 make 100ask_imx6ul_qemu_defconfig arch/arm/boot/zImage make dtbs arch/arm/boot/dts/100ask_imx6ul_qemu.dtb

制作文件系统

$ dd if=/dev/zero of=rootfs.img bs=1M count=300
$ mkfs.ext4 rootfs.img   
$ mkdir ./tmp
$ sudo mount -o loop rootfs.img  ./tmp

拷贝源码到挂载的tmp目录下，等待拷贝完成

执行 sync 同步更新

$ umount ./tmp

kgdb调试内核源码

编译内核镜像

等待编译生成的 vmlinux 带符号表的文件，以及zImage 和设备树文件

运行qemu

qemu-system-arm -M mcimx6ul-evk    -m 512M -kernel zImage \
-dtb   -display sdl -serial mon:stdio \
-drive  file=rootfs.img,format=raw,id=mysdcard -device sd-card,drive=mysdcard \
-append "console=ttymxc0,115200 rootfstype=ext4 root=/dev/mmcblk1  rw rootwait init=/sbin/init  loglevel=8" \
-nic user -S -s

运行gdb程序调试

$ arm-linux-gnueabihf-gdb -tui vmlinux

连接到qemu模拟的系统

(gdb) target remote localhost:1234

其它相关

• 参考资料
  • QEMU user manual https://qemu.weilnetz.de/doc/qemu-doc.html
  • QEMUhttps://wiki.archlinux.org/index.php/QEMU

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