RISC-V 工具链 & QEMU 虚拟机

Hongyi Lu (jwnhy) Mar 23, 2021

本文主要关注 RISC-V 工具链的搭建以及相应的 QEMU Linux 虚拟机的配置启动上。

本文中所用的仓库压缩包

链接：https://pan.baidu.com/s/1u_w6qAWxj8wBXI7aWVIiag

提取码：knau

压缩包内三个文件夹分别对应工具链，QEMU 和 BusyBear，内部子仓库以及相应配置均已修改好，直接 make 即可。

Part I: RISC-V 工具链获取 & 安装

拉取代码

首先克隆主仓库

git clone https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain.git

由于 RISC-V 工具链的仓库使用了 git submodule 的形式，因此仓库内含有对多个子仓库的引用，主要如下。

riscv-binutils-gdb
riscv-dejagnu
riscv-gcc
riscv-gdb
riscv-glibc
riscv-newlib

因此在子仓库无法拉取的时候，可以直接在主仓库内执行

git clone https://github.com/riscv/riscv-binutils-gdb.git # 这里以 riscv-binutils-gdb 举例

如果你因为国内网络环境导致无法下载，我这里提供了完整的包（不确保更新）

前置需求安装

如果是 Ubuntu，执行

sudo apt-get install autoconf automake autotools-dev curl python3 libmpc-dev libmpfr-dev libgmp-dev gawk build-essential bison flex texinfo gperf libtool patchutils bc zlib1g-dev libexpat-dev

如果是 Fedora/CentOS/RHEL OS

sudo yum install autoconf automake python3 libmpc-devel mpfr-devel gmp-devel gawk  bison flex texinfo patchutils gcc gcc-c++ zlib-devel expat-devel

如果是 Arch 系，我相信你有足够的背景知识安装。

编译 & 安装

如果只是单纯需要运行 Linux，只编译 linux 编译目标即可，虽然建议两个都编译。

./configure --prefix=/opt/riscv --enable-multilib # 安装目录为 /opt/riscv (需要 root 权限) & 启动 32 位支持
sudo make linux # 安装 linux 交叉编译器，sudo 是由于需要安装到 /opt 下
sudo make       # 安装 newlib 交叉编译器，sudo 同理

Part II: QEMU 虚拟机安装

QEMU 安装比较简单，直接执行下面命令即可，我同样附了安装包。

git clone https://github.com/riscv/riscv-qemu.git
cd riscv-qemu
git checkout v5.0.0
./configure --target-list=riscv64-softmmu,riscv32-softmmu
make

Remark: 使用系统包管理器安装的可能不支持 softmmu 会导致运行是出现 memory_overlap 问题，编译安装可以解决。

Part III: BusyBear 完整 Linux 虚拟环境

我们如果需要一个 Linux 虚拟环境，至少需要下面几个东西

Linux 内核
rootfs 镜像
BusyBox 工具箱

但这些工具的准备是十分的 teadious 的，不过有人准备好了一整套的环境，即 BusyBear。

拉取仓库

git clone --recursive https://github.com/michaeljclark/busybear-linux.git

修改内核版本

如果你使用的是最新的工具链（例如上面安装的 gcc），那么编译时会出现 redefined symbol 的问题，此时需要修改 BusyBear 所使用的内核版本，将其从 v5.0 改到 v5.10

在 conf/busybear.conf 下，注意第三行的修改。

BUSYBOX_VERSION=1.30.1
DROPBEAR_VERSION=2018.76
LINUX_KERNEL_VERSION=5.10

ARCH=riscv64
ABI=lp64d
CROSS_COMPILE=riscv64-unknown-linux-gnu-

IMAGE_FILE=busybear.bin
IMAGE_SIZE=100
ROOT_PASSWORD=busybear

编译执行

cd busybear-linux
make

如果一切顺利，此时执行

scripts/start-qemu.sh

你就能看到 Linux 的启动界面了