如何在MIPS64 Release 6 CPU上運(yùn)行QEMU的Linux SMP
在發(fā)表第一篇關(guān)于QEMU的文章之后，許多人都紛紛詢問如何在QEMU上運(yùn)行MIPS64 Release 6 CPU(MIPS64r6)的軟件以及QEMU中實(shí)施MIPSr6多線程模塊的現(xiàn)狀。
本文我將針對這一系列的疑問進(jìn)行解答。我將以教程的形式展示如何從零開始配置及構(gòu)建64位Linux并使之在QEMU模擬器上運(yùn)行。此外，我將使用支持VP（虛擬處理器）的MIPS64r6處理器，其是MIPSr6多線程的組成部分。
MIPS相干處理系統(tǒng)(CPS)是QEMU模擬所需的關(guān)鍵功能之一，其允許Linux 啟用VP。盡管該功能的實(shí)現(xiàn)工作仍在進(jìn)行中，但我們可以進(jìn)行一個(gè)早期試驗(yàn)。
這個(gè)簡短的教程所描述的配置和構(gòu)建過程非常簡單，使用臺(tái)式電腦半個(gè)小時(shí)內(nèi)便可以完成。我們將使用Linux內(nèi)核的4.7 rc1版 (一旦v4.7最終版本可用，建議使用最終版本)及穩(wěn)定的Buildroot 2016.02版，以此來生成根文件系統(tǒng)及可以早期使用的Codescape MIPS SDK QEMU。
設(shè)置QEMU
首先,我們需要在平臺(tái)上運(yùn)行操作系統(tǒng)。我們將使用QEMU建立涵括MIPS CPU的虛擬硬件平臺(tái):
$ wget https://github.com/prplfoundaTIon/qemu/archive/rel/2.5.0.2.0.tar.gz$ tar -zxf 2.5.0.2.0.tar.gz$ mkdir build && cd build$ ../qemu-rel-2.5.0.2.0/configure --target-list=mips64el-softmmu$ make -j8
如果一切運(yùn)行良好，則會(huì)出現(xiàn)./mips64el-softmmu/qemu-system-mips64el 二進(jìn)位。這時(shí)，平臺(tái)一切準(zhǔn)備就緒。
Buildroot生成的根文件系統(tǒng)
有了Buildroot，嵌入式系統(tǒng)中Linux的構(gòu)建過程將非常簡單。它是高度可配置的，但我們使用僅僅只為生成最小的根文件系統(tǒng)。
$ wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2016.02.tar.gz$ tar -zxf buildroot-2016.02.tar.gz && cd buildroot-2016.02$ make qemu_mips64el_malta_defconfig$ make menuconfig
我們剛剛申請了Malta開發(fā)板的默認(rèn)配置，并設(shè)置了小端字節(jié)序MIPS64目標(biāo)。不過，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的定制?？梢钥吹降慕缑嫒缦拢?/p>
Target options --->Target Architecture Variant (mips 64r6)[ ] Use soft-float
Toolchain --->Toolchain type (External toolchain)Toolchain (Codescape IMG GNU Linux Toolchain 2015.10)
System configuration ---> [*] Run a getty (login prompt) after boot --->(tty0) TTY port
Kernel --->[ ] Linux Kernel
Target packages --->Debugging, profiling and benchmark --->[*] stress-ngShell and utilities --->[*] screenSystem tools --->[*] htop
我篩選了一個(gè)目標(biāo)及一個(gè)外部工具鏈并改變了TTY端口。同時(shí)，我禁止了內(nèi)核的構(gòu)建(這部分將單獨(dú)完成)，并添加了三個(gè)目標(biāo)包用于最后的測試。最后的測試將進(jìn)行系統(tǒng)壓力測試并觀察當(dāng)前的負(fù)載情況。配置完成后，便可以開始構(gòu)建：
$ make
Buildroot可以下載及構(gòu)建任何你想要的東西。幾分鐘后，便可以在 ./output/images/rootfs.ext2.中使用rootfs圖像。
Linux內(nèi)核
下載內(nèi)核并設(shè)置所需的環(huán)境變量(我們將使用Buildroot下載的工具鏈):
$ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git$ cd linux && git checkout v4.7-rc1$ export ARCH=mips$ export CROSS_COMPILE=/output/host/opt/ext-toolchain/bin/mips-img-linux-gnu-$ make malta_defconfig$ make menuconfig
這里我進(jìn)行了一些額外的變更：CPU selection --->CPU type (MIPS64 Release 6)
Kernel type --->Kernel code model (64-bit kernel)[*] MIPS Coherent Processing System support[*] Support for the MIPS SIMD Architecture
Device Drivers --->Generic Driver Options --->[*] Automount devtmpfs at /dev, after the kernel mounted the rootfsGraphics support ---><*> Direct Rendering Manager (XFree86 4.1.0 and higher DRI support) ---><*> DRM Support for bochs dispi vga interface (qemu stdvga)Console display driver support --->[*] VGA text console[*] Bootup logo --->Virtio drivers ---><*> PCI driver for virTIo devices<*> VirTIo input driver
我篩選了一些CPU功能，并激活了用于鍵盤的VGA本文控制臺(tái)和VirTIo。最后生成的是：
$ make –j8
接下來便是耐心的等待。幾分鐘后，vmlinux圖像便產(chǎn)生了。
是否會(huì)正常工作？
此時(shí)，操作系統(tǒng)的運(yùn)行一切準(zhǔn)備就緒。我們可以跳過引導(dǎo)裝載程序的構(gòu)建工作。但如果沒有提供引導(dǎo)裝載程序，那么QEMU將確定內(nèi)核的入口地址，并在用戶啟用前用偽靜態(tài)引導(dǎo)裝載程序填滿Malta的閃存。本質(zhì)上來說，這是跳轉(zhuǎn)至內(nèi)核。
以下展示的是如何啟動(dòng)系統(tǒng)：