初體驗 qemu

contents

1. 1. Ubuntu Environment
2. 2. Buildroot
   1. 2.1. Compile Config
   2. 2.2. Compile
3. 3. Linux kernel config
4. 4. Test Flow
   1. 4.1. move test execute file
5. 5. How to enlarge the rootfs.ext4
6. 6. Screen Workspace
7. 7. Speical Thanks
8. 8. Virtual Box
   1. 8.1. 第一次運行
   2. 8.2. Test flow
   3. 8.3. Debug by printk

若不想在 Windows 上灌 Virtual Box 進行 kernel 修改，那麼在 Linux 上面灌 qemu，在上面測試，假設只要測試 kernel 那麼 qemu 在第一次編譯以及在部分檔案重新編譯都只需要兩三分鐘。若 Windows 上用 Virtual Box 灌 Linux，又在 Linux 上面灌 qemu，容易遭遇到記憶體不夠的窘境。

Ubuntu Environment

Ubuntu 環境需要安裝下列插件。

$ sudo apt-get install qemu-system
$ sudo apt-get install libncurses5-dev

Buildroot

用 busybox 建造一直失敗，轉向學長推薦的 buildroot，用別人打包好的環境替 qemu 建造 file system。

site

$ wget https://buildroot.uclibc.org/downloads/buildroot-2015.11.1.tar.bz2
$ bzip2 -d FileName.bz2
$ tar xvf FileName.tar

Compile Config

Buildroot 提供很多參數給予選擇

$ make menuconfig

這次作業設定，由於需要改寫 kernel 版本為 2.6.32.* 左右，因此相關的 gcc 編譯器等設定如下。同時，根據機器架構設定，助教預設在 visual box 上面，通常為 i386，而我們用實驗室 server，編 x86 64。

Target options  --->
    Target Architecture (x86_64)  --->
        x86_64

Toolchain  --->
    C library (glibc)  --->
        glibc
    Kernel Headers (Manually specified Linux version)  --->
        custom 2.6.x
        2.6.32.6

System configuration  --->
    [*] Enable root login with password
    [*] remount root filesystem read-write during boot 

Filesystem images  ---> 
    [*] ext2/3/4 root filesystem
    [*] tar the root filesystem

Compile

make -j8 用 8 個執行緒編譯，如果機器有很多個 core，那麼可以用 make -j20 在非常短的時間內完成。

接著在 buildroot

$ make -j8
$ cp output/image/rootfs.ext* WORKSPACE_PATH

Linux kernel config

$ make defconfig
$ make menuconfig

[_] Enable loadable module support

File systems  ---> 
    [*] Second extended fs support
        [*] ext2

Device Drivers  --->
    Generic Driver Options  ---> 
        [*] Create a kernel maintained /dev tmpfs (EXPERIMENTAL) 
        [*] Automount devtmpfs at /dev

create arch/x86/boot/bzImage

$ make -j20

Test Flow

move test execute file

mnt.sh

sudo mount rootfs.ext2 mnt
sudo cp test_weighted_rr/test_weighted_rr mnt/root/
sudo umount mnt

run.sh

qemu-system-x86_64 -M pc -kernel arch/x86/boot/bzImage -hda rootfs-dirty.ext4 -netdev user,id=network0 -device e1000,netdev=network0 -nographic -append "root=/dev/sda console=ttyS0"

How to enlarge the rootfs.ext4

http://stackoverflow.com/questions/3495854/extend-the-size-of-already-existing-ext2-image

$ dd if=/dev/zero of=foo.img count=0 bs=1M seek=2000   # assuming target size is 2000M
# e2fsck -f foo.img
# resize2fs foo.img

Screen Workspace

commond tutorial

執行

$ screen

• ctrl+a c
  開啟新的視窗，並同時切換到這個新的視窗
• ctrl+a tab
  切換視窗
• ctrl+a |
  切割垂直視窗，並產生新的視窗。
• ctrl+a k
  關閉此視窗

之所以用 Screen 指令，主要是因為遠端到工作站上操作 qemu，若程序掛掉，很容易遭遇到要重新連線的麻煩事。

Speical Thanks

• 蕭光宏 蕭大帥
• Lab 332 Parallel & Distributed Laboratory

Virtual Box

第一次運行

$ cd /usr/src
$ sudo wget http://newslab.csie.ntu.edu.tw/course/rts2015/projects/linux-2.6.32.60.tar.gz
$ sudo tar -zxvf linux-2.6.32.60.tar.gz
$ cd linux-2.6.32.60
$ sudo make mrproper
$ sudo make menuconfig

$ scp morris1028@140.112.30.245:~/RTS/linux-2.6.32.60/arch/x86/include/asm/unistd_64.h arch/x86/include/asm/
$ scp morris1028@140.112.30.245:~/RTS/linux-2.6.32.60/kernel/sched_weighted_rr.c kernel/

$ sudo make bzImage
$ sudo make modules
$ sudo make modules_install
$ sudo make install

$ sudo vim /etc/default/grub
#Add "#" to comment the following 2 lines
#GRUB_HIDDEN_TIMEOUT=10
#GRUB_HIDDEN_TIMEOUT_QUIET=true
$ sudoupdate-grub2
$ sudoshutdown -r now

Test flow

$ cd /usr/src/linux-2.6.32.60
$ sudo make bzImage
$ sudo make modules
$ sudo make modules_install
$ sudo make install

Debug by printk

在另一個 terminal 開啟以下代碼，並且等待執行測試 scheduler 得執行檔在 kernel 運行時所打印出的 printk 訊息。

$ sudo more /proc/kmsg