使用QEMU模拟树莓派

QEMU上的树莓派

我们开始设置一个Lab VM。我们将使用Ubuntu并在其中模拟我们所需的ARM版本。

首先，获取最新的Ubuntu版本并在VM中运行它：

• https://www.ubuntu.com/download/desktop

对于QEMU仿真，您将需要以下内容：

1. Raspbian图像：http :  //downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2017-04-10/  （其他版本可能工作，但推荐Jessie）
2. 最新的qemu内核：https：//github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel

在Ubuntu VM里面，创建一个新的文件夹：

$ mkdir〜/ qemu_vms /

下载并放置Raspbian Jessie图像到〜/ qemu_vms /。

下载并将qemu-kernel放置到〜/ qemu_vms /。

$ sudo apt-get install qemu-system
$ unzip <image-file> .zip
$ fdisk -l <​​image-file>

你应该看到这样的东西：

磁盘2017-03-02-raspbian-jessie.img：4.1 GiB，4393533440字节，8581120扇区
单位：1 * 512 = 512字节的扇区
扇区大小（逻辑/物理）：512字节/ 512字节
I / O大小（最小/最佳）：512字节/ 512字节
Disklabel类型：dos
磁盘标识符：0x432b3940

设备引导启动结束扇区大小ID类型
2017-03-02-raspbian-jessie.img1 8192 137215 129024 63M c W95 FAT32（LBA）
2017-03-02-raspbian-jessie.img2       137216 8581119 8443904 4G 83 Linux

你会发现文件系统（.img2）从扇区137216开始。现在取这个值并乘以512，在这个例子中是512 * 137216 = 70254592字节。在以下命令中将此值用作偏移量：

$ sudo mkdir / mnt / raspbian
$ sudo mount -v -o offset = 70254592 -t ext4〜 / qemu_vms / <your-img-file.img> / mnt / raspbian
$ sudo nano /mnt/raspbian/etc/ld.so.preload

使用“＃”注释掉该文件中的每个条目，使用Ctrl-x»Y保存并退出。

$ sudo nano / mnt / raspbian / etc / fstab

如果你在fstab中看到任何有mmcblk0的东西，那么：

1. 用/ dev / sda1替换包含/ dev / mmcblk0p1的第一个条目
2. 用/ dev / sda2替换第二个包含/ dev / mmcblk0p2的项，保存并退出。

$ cd〜
$ sudo umount / mnt / raspbian

现在你可以使用下面的命令在Qemu上模拟它：

$ qemu-system-arm -kernel〜/ qemu_vms / <your-kernel-qemu> -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append“root = / dev / sda2 rootfstype = ext4 rw”-hda〜/ qemu_vms / <your-jessie-image.img> -redir tcp：5022 :: 22 -no-reboot

如果您看到Raspbian OS的GUI，则需要进入终端。使用Win键获取菜单，然后使用箭头键导航，直到找到Terminal应用程序，如下所示。

从终端上，您需要启动SSH服务，以便您可以从您的主机系统（您从其启动qemu的系统）访问它。

现在，您可以使用（默认密码 - 树莓派）从主机系统进行SSH连接：

$ ssh pi@127.0.0.1 -p 5022

有关更高级的网络设置，请参阅下面的“高级网络”一节。

故障排除

如果默认情况下启动时SSH模拟器没有启动，您可以使用以下命令更改Pi终端内的内容：

$ sudo update-rc.d ssh enable

如果您的模拟Pi启动GUI，并且想要在启动时以控制台模式启动，请在Pi终端中使用以下命令：

$ sudo raspi-config
>选择3  - 引导选项
>选择B1  - 桌面/ CLI
>选择B2  - 控制台自动登录

如果您的鼠标没有在仿真的Pi中移动，请单击<Windows>，向下箭头至附件，向右箭头，向下箭头至终端，输入。

调整Raspbian图像的大小

一旦你完成了设置，你的图像上总共剩下3,9GB，已满。要放大Raspbian图像，请在Ubuntu机器上执行以下步骤：

创建现有图像的副本：

$ cp <your-raspbian-jessie> .img rasbian.img

运行此命令来调整您的副本的大小：

$ qemu-img resize raspbian.img + 6G

现在开始使用放大图像作为第二个硬盘的原始raspbian：

$ sudo qemu-system-arm -kernel〜/ qemu_vms / <kernel-qemu> -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append“root = / dev / sda2 rootfstype = ext4 rw”-hda〜/ qemu_vms / <your-original-raspbian-jessie> .img -redir tcp：5022 :: 22 -no-reboot -hdb raspbian.img

登录并运行：

$ sudo cfdisk / dev / sdb

删除第二个分区（sdb2），并创建一个包含所有可用空间的新分区。一旦创建新的分区，使用写入提交更改。然后退出 cfdisk。

调整大小并检查旧分区并关闭。

$ sudo resize2fs / dev / sdb2
$ sudo fsck -f / dev / sdb2
$ sudo halt

现在您可以用放大的图像启动QEMU：

$ sudo qemu-system-arm -kernel〜/ qemu_vms / <kernel-qemu> -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append“root = / dev / sda2 rootfstype = ext4 rw”-hda〜/ qemu_vms / raspbian.img -redir tcp：5022 :: 22

高级网络

在某些情况下，您可能需要访问在QEMU中运行的虚拟机的所有端口。例如，你运行一些二进制文件，打开你想要从主机（Ubuntu）系统访问/模糊的一些网络端口。为此，我们可以创建一个共享网络接口（tap0），它允许我们访问所有打开的端口（如果这些端口没有绑定到127.0.0.1）。感谢  @ 0xMitsurugi建议将其包含在本教程中。

这可以通过HOST（Ubuntu）系统上的以下命令来完成：

azeria @ labs：〜$ sudo apt-get install uml-utilities
azeria @ labs：〜$ sudo tunctl -t tap0 -u azeria
azeria @ labs：〜$ sudo ifconfig tap0 172.16.0.1/24

在这些命令之后，您应该在ifconfig输出中看到tap0接口。

azeria @ labs：〜$ ifconfig tap0
tap0：flags = 4099 <UP，BROADCAST，MULTICAST> mtu 1500
inet 172.16.0.1网络掩码255.255.255.0广播172.16.0.255
醚22：a8：a9：d3：95：f1 txqueuelen 1000（以太网）
RX数据包0字节0（0.0 B）
RX错误0丢弃0超限0帧0
TX分组0字节0（0.0 B）
TX错误0丢弃0超载0载波0碰撞0

您现在可以使用以下命令启动您的QEMU VM：

azeria @ labs：〜$ sudo qemu-system-arm -kernel〜/ qemu_vms / <kernel-qemu> -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append“root = / dev / sda2 rootfstype = ext4 rw” - hda〜/ qemu_vms / rasbian.img -net nic -net tap，ifname = tap0，script = no，下标= no -no-reboot

当QEMU虚拟机启动时，需要使用以下命令为其eth0接口分配一个IP：

pi @ labs：〜$ sudo ifconfig eth0 172.16.0.2/24

如果一切顺利的话，你应该能够通过你的HOST（Ubuntu）系统访问GUEST（Raspbian）上的开放端口。你可以用一个netcat（nc）工具来测试这个（见下面的例子）。