參考 Ubuntu installation on a RISC-V virtual machine using a server install image and QEMU 用到的文件 fw_jump.bin u-boot.bin ubuntu-22.04.3-preinstalled-serv ...

參考

Ubuntu installation on a RISC-V virtual machine using a server install image and QEMU

用到的文件

fw_jump.bin

u-boot.bin

ubuntu-22.04.3-preinstalled-server-riscv64+unmatched.img

1 鏡像準備

ubuntu.com

1.1 鏡像選擇

如上在下載 Ubuntu Server 時，可能會遇到以下兩種安裝選項：

Ubuntu Server preinstalled image:

這是一個預安裝的系統映像。意味著它已經包含了一個基本的 Ubuntu Server 系統，你可以直接將其寫入到目標設備（例如 SD 卡、USB 驅動器或硬碟）並立即啟動。
這種類型的映像通常用於嵌入式設備或特定的硬體平臺，如 Raspberry Pi 或其他 ARM 設備。
使用預安裝映像，你可以迅速地部署 Ubuntu Server，無需經過傳統的安裝過程。

Ubuntu Server live installer:

這是一個“實時”安裝程式。當你啟動這個映像時，你會進入一個實時的 Ubuntu 環境，其中包含一個安裝程式。你可以使用這個安裝程式來安裝 Ubuntu Server 到目標設備。
這種類型的安裝程式允許你在安裝前測試硬體的相容性、網路連接等，並提供更多的自定義選項。
一旦你決定安裝，你可以啟動安裝程式，選擇安裝選項，然後等待安裝完成。
安裝後移除安裝介質，操作系統已經已經被安裝到指定的硬碟中。

總結:

如果你想要快速部署一個 Ubuntu Server 系統，而不需要進行詳細的配置或安裝，那麼選擇 preinstalled image 可能是一個好選擇。
如果你想要更多的自定義選項，或者你想在安裝前測試系統，那麼選擇 live installer 會更合適。

參考中文章是使用 Ubuntu Server live installer 的安裝流程，本文是使用 Ubuntu Server preinstalled image的安裝流程。如果想使用參考文章中的安裝流程，在閱讀完本文後也會有幫助

1.2 解壓鏡像

unxz [下載的.img.xz文件路徑]

2 創建虛擬磁碟

使用 dd 命令創建磁碟映像時，如：

dd if=/dev/zero of=riscv_disk.img bs=1M count=10240

這裡是各個選項的含義：

dd: 這是數據複製的命令名，它可以用於低級別的數據複製。
if=/dev/zero: 這是輸入文件（Input File）的路徑。

/dev/zero 是一個特殊的設備文件，它提供了無限的零（null bytes）。當你從這個文件讀取時，你會得到連續的零。

of=riscv_disk.img: 這是輸出文件（Output File）的路徑。

riscv_disk.img 是你要創建的文件的名稱。這將是你的虛擬磁碟映像。

bs=1M: 這是塊大小（Block Size）。

這裡，1M 表示每個塊的大小是 1 兆位元組。dd 會按照這個大小來讀取和寫入數據。

count=10240: 這是要複製的塊的數量。

10240 塊，每塊 1M，所以總大小是 10GB。

總的來說，這個命令從 /dev/zero 讀取了 10GB 的零，並將它們寫入 riscv_disk.img 文件，從而創建了一個 10GB 的空磁碟映像。

3 將預安裝鏡像寫入虛擬磁碟

dd if=[你的預安裝映像路徑] of=riscv_disk.img

4 啟動qemu

之前有在x86的ubuntu上通過QEMU運行運行RISC-V版本的QEMU

在參考的文章中（先不要著急操作，請看完）

sudo apt-get install qemu-system-misc opensbi u-boot-qemu

qemu-system-misc QEMU 用於模擬虛擬 RISC-V 晶元以及CLINT，PLIC等設備
OpenSBI提供以機器模式運行的SBI運行環境
U-Boot 是實現 UEFI API 並載入 GRUB 的固件

這是參考文章中啟動的參數（別執行）

qemu-system-riscv64 \
    -machine virt -m 4G -smp cpus=2 -nographic \
    -bios /usr/lib/riscv64-linux-gnu/opensbi/generic/fw_jump.bin \
    -kernel /usr/lib/u-boot/qemu-riscv64_smode/u-boot.bin \
    -netdev user,id=net0 \
    -device virtio-net-device,netdev=net0 \
    -drive file=jammy-live-server-riscv64.img,format=raw,if=virtio \
    -drive file=disk,format=raw,if=virtio \
    -device virtio-rng-pci

分別通過 -bios 和 kernel 參數指定了兩個二進位文件，參數指定的目錄下發現還有 fw_jump.elf 和 u-boot.elf 文件。按照經驗，通常 .bin 文件是由 objcopy 命令從 .elf 文件中拷貝出的 .text .data .rodata 段組成。

一個典型的使用 objcopy 從 ELF 文件生成 .bin 文件的命令如下：

objcopy -O binary input.elf output.bin

其中，-O binary 指定了輸出的目標文件格式為二進位格式。.bin 文件包含了 ELF 文件中所有應當被載入到記憶體的段的內容，而不包含其他的調試或鏈接信息。

所以只要有這兩個二進位文件，就可以省略安裝 opensbi 和 uboot。正好我在mac上無法直接安裝需要源碼編譯，我可以將之前x86 ubuntu 環境中的這兩個文件複製過來。如果使用linux，可以像參考文章那樣使用通過apt 安裝 opensbi 和 uboot獲得這兩個文件。

我在mac上運行以下命令就可順利在QEMU中啟動ubuntu

qemu-system-riscv64 \
  -M virt \
  -m 2048M \
  -smp 4 \
  -bios ./fw_jump.bin \
  -kernel ./u-boot.bin \
  -drive file=./riscv_disk.img,format=raw,id=hd0 \
  -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
  -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::2222-:22 \
  -device virtio-net-device,netdev=net0 \
  -nographic \
  -device virtio-rng-pci

這條命令是用來啟動一個 RISC-V 64 位虛擬機的，使用的模擬器是 QEMU。下麵是對每一個參數的詳細解釋：

qemu-system-riscv64: 這是 QEMU 的命令，用於啟動一個 RISC-V 64 位的虛擬機。
-M virt: 選擇 QEMU 虛擬機的類型。在這裡，選擇的是 virt，它是 QEMU 支持的 RISC-V 的通用虛擬機型號。
-m 2048M: 設置虛擬機的記憶體大小。在這裡，設置的是 2048M，即 2GB。
-smp 4: 設置虛擬機的 CPU 核心數。在這裡，設置的是 4 核心。
-bios ./fw_jump.bin: 指定 BIOS 文件。在這裡，用的是 fw_jump.bin 這個文件。
-kernel ./u-boot.bin: 指定內核映像文件。這裡用的是 U-Boot，一個常用的開源引導載入器。
-drive file=./riscv_disk.img,format=raw,id=hd0: 定義一個驅動器。

file=./riscv_disk.img: 指定磁碟映像文件。
format=raw: 指定磁碟映像的格式，這裡是 raw 格式。
id=hd0: 給這個驅動器一個標識符。

-device virtio-blk-device,drive=hd0: 添加一個設備，並關聯前面定義的驅動器。

virtio-blk-device: 這是一個塊設備。
drive=hd0: 指定與此設備關聯的驅動器。

-netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::2222-:22: 定義一個網路設備。

user: 使用用戶模式網路堆棧。
id=net0: 給這個網路設備一個標識符。
hostfwd=tcp::2222-:22: 設置埠轉發，將宿主機的 2222 埠轉發到虛擬機的 22 埠。

-device virtio-net-device,netdev=net0: 添加一個網路設備，並關聯前面定義的網路設備。

virtio-net-device: 這是一個網路設備。
netdev=net0: 指定與此設備關聯的網路設備。

-nographic: 不使用圖形界面，僅使用命令行界面。
-device virtio-rng-pci: 添加一個設備，這是一個隨機數生成器。

簡而言之，這個命令是用來啟動一個帶有 2GB RAM、4 個 CPU 核心和一塊磁碟的 RISC-V 64 位虛擬機的。虛擬機使用 U-Boot 啟動，並設置了網路埠轉發。

5 登錄和使用

由於這是一個預安裝的映像，Ubuntu Server 應該已經安裝並配置好了。在 QEMU 啟動後，你應該可以看到登錄提示。
使用預設的用戶名和密碼登錄（通常為 ubuntu/ubuntu，但最好查看下載頁面或相關文檔以確認）。
在首次登錄後，你會被要求更改密碼。

使用SSH 登錄

在啟動QEMU事設置hostfwd=tcp::2222-:22，通過埠轉發，將宿主機的 2222 埠轉發到虛擬機的 22 埠。

ssh ubuntu@localhost -p 2222

6 關閉

方式一：正常關機

sudo shutdown -h now

方式一：相當於直接按下主機關機鍵

當你想要關閉 QEMU 時，可以在 QEMU 的視窗（非SSH鏈接）中按 Ctrl+A，然後 X

使用qemu運行risc-v ubuntu