前言
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因为需要验证 aarch64 平台下的 glib 库，所以重新搭建了 Linux qemu arm64 的 测试环境
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这一篇，开始制作 rootfs 根文件系统，让qemu arm64 平台上的 Linux 系统跑起来
开发环境
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win10 64位 VMware Workstation Pro 16
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ubuntu 20.04
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qemu （虚拟ARM开发板），virt arm64 平台
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Linux 6.3.8
下载并解压busybox
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当前使用 busybox，可以快速制作Linux 根文件系统需要的常用命令，所以这里使用当前最新版本的busybox：
busybox-1.36.1.tar.bz2 -
busybox 官方下载地址：
https://busybox.net/downloads/busybox-1.36.1.tar.bz2，当前可以直接到官方https://busybox.net/downloads/下载最新的版本 -
把下载好的 busybox 放在 ubuntu 中，解压缩
$ ls
busybox-1.36.1.tar.bz2
$ tar xjvf busybox-1.36.1.tar.bz2
编译busybox
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这里强调一点，如果需要一次性编译通过，需要使用
linux gcc交叉编译工具链，如：aarch64-linux-gnu-xxx这样的工具链中，集成了依赖Linux 相关的头文件 -
编译
busybox-1.36.1，推荐的linux gcc 为：gcc-linaro-12.2.1-2023.04-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz -
这里是qemu 的模拟器，直接编译即可，暂时不需要 menuconfig 手动修改配置
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编译命令如下：
/* menuconfig 配置，直接保存即可 */
$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- menuconfig
/* 创建 busybox 输出的路径 */
$ mkdir /home/zhangsz/linux/rootfs/1016
/* 编译， install，这样就可以把 busybox 的编译产物放在CONFIG_PREFIX的路径下 */
$ make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- CONFIG_PREFIX=/home/zhangsz/linux/rootfs/1016/ install
busybox 编译的产物：
$ cd /home/zhangsz/linux/rootfs/1016/
$ ls
bin linuxrc sbin usr
- 注意 busybox 直接编译的产物，还是缺少很多lib库与命令，需要不断的丰富，Linux 内核启动控制台相关的一些东西，需要再补充
完善 rootfs
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首先创建 rootfs 目录，然后把 busybox 的产物，全部复制到 rootfs 下
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首先在 rootfs 下新创建一个
lib目，复制 gcc 交叉编译工具链libc/lib/下的库文件到rootfs/lib目录 -
sudo cp -rf ../../tools/gcc-linaro-12.2.1-2023.04-x86_64_aarch64-linux-gnu/aarch64-linux-gnu/libc/lib/* rootfs/lib -
在Linux 内核目录执行生成
modules_install的命令： -
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- INSTALL_MOD_PATH=../_install modules_install -
然后 把 Linux 的 模块目录
lib下的所有文件 复制到rootfs/lib下
制作根文件系统
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制作Linux 根文件系统目录的过程，各个平台其实都是大同小异的，不同的平台，选择相应的编译器。
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这里使用脚本，快速的制作一个根文件系统目录模板，然后再把 busybox 的编译产物、gcc 交叉编译环境下的 lib 拷贝过来，就可以打包成制定的文件系统镜像了
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create_rootfs.sh生成 rootfs 的各个目录结构
#!/bin/bash
echo "------Create rootfs start...--------"
rootfs=$1
sudo rm -rfv $rootfs
sudo mkdir -v $rootfs
cd $rootfs
echo "--------Create root,dev....----------"
sudo mkdir root dev etc boot tmp var sys proc lib mnt home usr
sudo mkdir etc/init.d etc/rc.d
echo "make node in dev/console dev/null"
sudo mknod -m 600 dev/console c 5 1
sudo mknod -m 600 dev/null c 1 3
# create etc config /etc/inittab
echo -e "::sysinit:/etc/init.d/rcS " >etc/inittab
echo -e "::askfirst:-/bin/sh " >>etc/inittab
echo -e "::ctrlaltdel:/sbin/reboot " >>etc/inittab
echo -e "::shutdown:/bin/umount -a -r " >>etc/inittab
# create etc config /etc/init.d/rcs
echo -e "#! /bin/sh " >etc/init.d/rcS
echo -e "mount -t sysfs none /sys " >>etc/init.d/rcS
echo -e "mount -t proc none /proc " >>etc/init.d/rcS
echo -e "mount -t tmpfs tmpfs /tmp" >>etc/init.d/rcS
echo -e "mdev -s " >>etc/init.d/rcS
chmod +x etc/init.d/rcS
# create etc config /etc/fstab
echo -e "proc /proc proc defaults 0 0 " >etc/fstab
echo -e "sysfs /sys sysfs defaults 0 0 " >>etc/fstab
echo -e "devtmpfs /dev devtmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstab
echo -e "tmpfs /tmp tmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstab
echo -e "tmpfs /var tmpfs defaults 0 0 " >>etc/fstab
cd ..
echo "-------make rootfs done---------"
make_boot.sh脚本：制作 rootfs ext4 镜像
#!/bin/bash
echo "---------- make boot.img ------------"
img_ext=".img"
img_mnt="_mnt"
boot_img=$1${
img_ext}
boot_img_mnt=$1${
img_mnt}
echo ${
boot_img}
echo ${
boot_img_mnt}
sudo rm -rf ${
boot_img}
sudo rm -rf ${
boot_img_mnt}
dd if=/dev/zero of=${
boot_img} bs=1M count=1024
mkfs.ext4 ${
boot_img}
sudo mkdir ${
boot_img_mnt}
sudo mount ${
boot_img} ${
boot_img_mnt}
sudo cp -rv $1/* ${boot_img_mnt}
sudo cp -rv rootfs/* ${boot_img_mnt}
sudo umount ${boot_img_mnt}
echo "------------ make boot.img end ---------"
boot_qemu.sh：通过qemu-system-aarch64启动 qemu
#!/bin/bash
echo "---------- boot qemu ----------"
echo $1
sudo qemu-system-aarch64 \
-M virt \
-cpu cortex-a57 \
-smp 4 \
-m 4G \
-kernel Image.gz \
-drive format=raw,file=$1 \
-nographic \
-append "noinitrd root=/dev/vda rw console=ttyAMA0 init=/linuxrc ignore_loglevel" \
run.sh： 运行 qemu，第一次运行sudo ./run.sh即可，后面可以通过sudo ./boot_qemu.sh rootfs_qemu.img启动
#!/bin/bash
source create_rootfs.sh rootfs_qemu
source make_boot.sh rootfs_qemu
source boot_qemu.sh rootfs_qemu.img
启动 qemu
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把 Linux 内核，当前是
linux-6.3.8的内核镜像文件：linux-6.3.8/arch/arm64/boot/Image.gz复制到 qemu 的启动目录下 -
qemu 启动的目录如下：
- 上面的制作rootfs 与启动 qemu 的脚本， Linux 内核镜像
Image.gz，以及上面创建的rootfs，基于这个rootfs去生成 qemu 需要的 ext4 镜像
-rwxr-xr-x 1 zhangsz zhangsz 292 6月 18 17:22 boot_qemu.sh
-rwxr-xr-x 1 zhangsz zhangsz 1335 6月 18 12:39 create_rootfs.sh
-rw-r--r-- 1 zhangsz zhangsz 13141574 6月 18 12:37 Image.gz
-rwxr-xr-x 1 zhangsz zhangsz 517 6月 18 12:39 make_boot.sh
-rw-r--r-- 1 zhangsz zhangsz 463 6月 18 18:05 readme.md
drwxr-xr-x 7 zhangsz zhangsz 4096 6月 18 18:00 rootfs
-rwxr-xr-x 1 zhangsz zhangsz 118 6月 18 12:39 run.sh
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第一次运行：会根据 rootfs 制作镜像
rootfs_qemu.img，并调用 qemu 启动脚本boot_qemu.sh启动，执行命令为：sudo ./run.sh -
启动信息如下：
- 进程 Linux shell 命令行， 基于 qemu arm64 平台的 Linux ext4 根文件系统， 正确运行起来了
小结
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以上是 基于 linux6.3.8 qemu arm64 平台 制作ext4根文件系统，Linux 内核的编译，参考 ubuntu 20.04 qemu arm64 linux6.3.8 开发环境搭建
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qemu 可以用于嵌入式Linux 系统的开发前期的一些技术评估、功能验证，尤其是一些硬件平台无关的软件的功能开发验证，使用 qemu 模拟运行，会大大提高开发的效率
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当前 qemu 不仅可以运行 Linux，还可以运行在 rt-smart 等系统上