如何在 QEMU 上模拟 Raspberry Pi 2？

Question

前段时间我在this article之后模拟了Raspberry Pi，但是这个方法有几个问题：

速度很慢。
显示解决方案限制为 800x600。
您不能模拟超过 256mb 的内存。

此外，Qemu 中没有针对新的 Broadcom BCM2836 或任何其他基于 cpu 的 arm7 的仿真。然而，有几个原因，为什么模仿 Raspberry Pi 会很有趣。因此，我对任何提示都感兴趣，这些提示将我推向正确的方向，以便使用 Qemu 或 Linux.

下的任何其他仿真软件获得工作 Raspberry Pi 2 仿真

Answer 1

如果您想运行一个 Raspberry Pi 2 构建机器人或类似的东西，您应该看看运行ning Qemu in user/static mode。我在虚拟机中使用 Linux 进行了尝试，与 Qemu 系统仿真相比，它的速度相当快。不幸的是，它只模拟 CPU，因此您将无法测试游戏或 Wayland/Weston。

使用这种方法，我能够在大约一个小时内为我的 Pi 2 构建内核。

Answer 2

如果您对构建 qemu 感到满意，您可以在此处找到对 pi2 系统仿真的支持：https://github.com/0xabu/qemu。它不是特别快，并且设备模拟不完整，但您可以调整 RAM 和帧缓冲区的大小。

https://github.com/0xabu/qemu/wiki

末尾有引导Raspbian的简要说明

Answer 3

Ubuntu 16.04，QEMU 2.9.0 -M raspi2，Raspbian 2016-05-27，香草内核

从源代码编译 QEMU 2.9.0：

sudo apt-get build-dep qemu-system-arm
git clone --recursive git://git.qemu-project.org/qemu.git
cd qemu
git checkout v2.9.0
./configure
make `nproc`

下载镜像并从中提取内核和dts:

下载图片并解压：

wget http://downloads.raspberrypi.org/raspbian/images/raspbian-2016-05-31/2016-05-27-raspbian-jessie.zip
unzip 2016-05-27-raspbian-jessie.zip

挂载分区的第二个映像。最简单的方法是：
```
sudo losetup -f --show -P 2016-05-27-raspbian-jessie.img
```
这仅适用于 Ubuntu 16.04 上的最新 losetup，其他方法位于：https://askubuntu.com/questions/69363/mount-single-partition-from-image-of-entire-disk-device/496576#496576

这会打印一个循环设备，例如：
```
/dev/loop0
```
所以我们这样做：
```
sudo mkdir /mnt/rpi
sudo mount /dev/loop0p1 /mnt/rpi
cp /mnt/rpi/kernel7.img .
cp /mnt/rpi/bcm2709-rpi-2-b.dtb .
sudo umount /mnt/rpi
sudo losetup -d /dev/loop0
```

运行:

./arm-softmmu/qemu-system-arm \
    -M raspi2 \
    -append "rw earlyprintk loglevel=8 console=ttyAMA0,115200 dwc_otg.lpm_enable=0 root=/dev/mmcblk0p2" \
    -cpu arm1176 \
    -dtb bcm2709-rpi-2-b.dtb \
    -sd 2016-05-27-raspbian-jessie.img \
    -kernel kernel7.img \
    -m 1G \
    -smp 4 \
    -serial stdio \
;

然后您可以在主机终端上显示的终端上登录。

当前限制：

-M raspi2是QEMU 2.6.0加入的，而Ubuntu16.04只有QEMU 2.5.0，所以我们要从源码编译QEMU。但这并不难。
GUI 显示但不响应鼠标/键盘，已在 SDL 和 VNC 上测试。但是 CLI 却工作得很好。因此，您不妨暂时使用具有 go GUI 的 Lite 图像。
没有联网

Ubuntu 16.04，QEMU 2.5.0，Raspbian 2016-05-27，修改内核

此方法使用 -M versatilepb，它存在于 Ubuntu 16.04 的 QEMU 2.5.0 中。

缺点是你必须下载一个修改过的内核（见https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/47124/emulating-with-qemu-why-the-extra-kernel），并修改镜像，所以它不太能代表真实系统。

下载：https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel/blob/36ede073f4ccb64f60200ede36c231afe9502070/kernel-qemu-4.4.12-jessie

我们选择 4.4.12 因为这是 Raspbian 映像中的内核版本。

存储库中描述了生成内核 blob 的过程：https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel/tree/36ede073f4ccb64f60200ede36c231afe9502070/tools

为什么需要这个额外的内核映像：https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/47124/emulating-with-qemu-why-the-extra-kernel
修改 Raspbian 图片，如在：https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel/wiki/Emulating-Jessie-image-with-4.x.xx-kernel/0068f0c21d942b0f331e18014ff8e22c20cada5c

总结：
1. 像我们为 -M raspi2 一样安装映像，但使用第二个分区而不是第一个分区：
```
sudo mount /dev/loop0p2 /mnt/rpi
```
2. 编辑图片：
```
# Comment out the line present there with #
sudo vim /mnt/rpi/etc/ld.so.preload
# Comment out the lines of type: "/dev/mmcblk*"
sudo vim /mnt/rpi/etc/fstab
```

运行:

sudo apt-get install qemu-system-arm
qemu-system-arm \
    -kernel kernel-qemu-4.4.12-jessie \
    -cpu arm1176 \
    -m 256 \
    -M versatilepb \
    -no-reboot \
    -serial stdio \
    -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw" \
    -hda 2016-05-27-raspbian-jessie.img

[失败] Ubuntu 17.04，QEMU 2.8.0 -M raspi2，Raspbian 2016-05-27，香草内核

在这个较新的 Ubuntu 上，QEMU 2.8.0 是默认的，因此我们不需要为 -M raspi2 从源代码编译 QEMU。但是，2.8.0 在出现以下消息后在启动时挂起：

Console: switching to colour frame buffer device 100x30

这表明 -M raspi2 仍然不稳定。

[失败] Ubuntu 16.04，QEMU 2.9.0 -M raspi2，Raspbian 2017-08-16，香草内核

在这个较新的映像上，使用与 2016-05-27 相同的方法，内核在启动时出现恐慌：

Please append a correct "root=" boot option; here are the available partitions:
...
[    4.138114] ---[ end Kernel panic - not syncing: VFS: Unable to mount root fs on unknown-block(0,0)

TODO： rootdelay=1 解决了这个问题，我必须尝试一下。

bztsrc/raspi3-tutorial QEMU 上的 RPI3 裸机

https://github.com/bztsrc/raspi3-tutorial is a good set of examples that just work on QEMU, ultraquick getting started at: https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/34733/how-to-do-qemu-emulation-for-bare-metal-raspberry-pi-images/85135#85135

如何在 QEMU 上模拟 Raspberry Pi 2？

How to emulate the Raspberry Pi 2 on QEMU?

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