如何在QEMU(raspi2)上运行u-boot？

Question

我正在尝试在 QEMU 上运行 u-boot。但是当启动 QEMU 时它什么也没给出，那么为什么这不起作用以及如何调试以找出原因？

这是我尝试过的：

1. 在 Windows 上安装Ubuntu 18.04 WSL2。

2. 为Raspi2编译u-boot

   sudo apt install make gcc bison flex
   sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi binutils-arm-none-eabi
   export CROSS_COMPILE=arm-none-eabi-
   export ARCH=arm
   make rpi_2_defconfig all
   

3. 启动QEMU

   qemu-system-arm -M raspi2 -nographic -kernel ./u-boot/u-boot.bin

   并且在Windows端也尝试了QEMU，结果是一样的。

   PS C:\WINDOWS\system32> qemu-system-arm.exe -M raspi2 --nographic -kernel E:\u-boot\u-boot.bin

然后 QEMU 没有给出输出，即使我尝试也ctrl+c无法停止该过程。

Answer 1

不幸的是，u-boot 期望在树莓派上启动的方式与 QEMU 支持该板的二进制文件的启动方式之间存在不兼容。

QEMU 一般支持两种在 Arm 上启动访客代码的方式：

1. Linux 内核；这些启动无论该板上内核的预期启动协议是什么。对于 raspi，这将是“启动主 CPU，但将辅助 CPU 放入笔中等待 mbox”。实际上，QEMU 模拟了极少量的固件，仅足以启动 Linux。

2. 不是 Linux 内核；它们被启动，就好像它们是在原始硬件上执行的第一件事一样，也就是说，所有 CPU 立即开始执行，并且来宾代码的工作是提供它想要执行的辅助 CPU 的任何操作。也就是说，您的访客代码必须在这里完成固件的工作，因为它实际上就是固件。

如果您是原始映像或合适的 uImage，我们假设您是 Linux 内核。如果您是 ELF 映像，我们假设您不是 Linux 内核。（这并不完全理想，但出于向后兼容性的原因，我们在某种程度上陷入了困境。）

在树莓派板上，u-boot 二进制文件期望的启动方式可能是“就像固件启动它一样”，这与 QEMU 支持的两个选项都不完全相同。这种不匹配往往会导致 u-boot 崩溃（通常是因为它不期望“所有 CPU 立即运行”行为）。

修复需要对 u-boot 进行更改，以便它可以按照 QEMU 启动它的方式处理启动，或者对 QEMU 进行更改以支持对该板固件的更多模拟（QEMU 上游将不愿意接受）。

如果不需要特别使用 raspi 板，另一种方法是使用其他一些板，例如 u-boot 确实以允许在 QEMU 上启动的方式处理的“virt”板。（“virt”板还具有更好的设备支持；例如，它可以支持网络和 USB 设备，而“raspi”和“raspi2”目前还无法做到这一点。）