Ports/riscv64/QEMU

На этой странице описано, как запустить виртуальную машину riscv64 под QEMU.

Начиная с версии 6.0, в состав QEMU входит OpenSBI (firmware). Для более старых версий QEMU нужно скачать собранный OpenSBI и указать его в командной строке QEMU. Как это сделть описано ниже, в секции #OpenSBI.

Некоторые образы ALT для riscv64 содержат сервер VNC, через который осуществляется первоначальная настройка системы, в дальнейшем, и доступен графический интерфейс (см. Regular/riscv64#VNC). Для доступа к этому серверу удобно пробросить на хост порт 5900. В приведённых ниже командах qemu этот порт пробрасывается.

Подготовка образа

Образы в формате img и iso можно использовать непосредственно, *.img.xz необходимо распаковать.

Тарболы rootfs (*.tar.xz) необходимо преобразовать в образ диска (например, *.img). Сделать это можно при помощи alt-rootfs-installer:

sudo alt-rootfs-installer \
   --rootfs=/path/to/rootfs.tar.xz  --image-out=/path/to/image.img \
   --image-size=8000  --addconsole

Не забудьте после этого передать себе права на созданный образ:

sudo chown "$(id -u):$(id -g)" "/path/to/image.img"

Подробнее возможности alt-rootfs-installer описаны на странице Write/rootfs.

QEMU 6.0+

В qemu 6.0 у ядра 5.14 и выше при загрузке с u-boot работает графика (virtio-gpu) и ввод в графике (virtio-keyboard и virtio-tablet).

Для запуска образов в QEMU необходимо выполнить следующие шаги:

Шаг 0. Для запуска порта ALT на RISC-V необходимо установить QEMU с поддержкой riscv64. Например, в случае хостовой системы на ALT x86_64: qemu-system-riscv-core:

 apt-get install qemu-system-riscv-core  qemu-ui-sdl seavgabios \
    qemu-device-display-virtio-vga qemu-device-display-virtio-vga-gl \
    qemu-device-display-virtio-gpu qemu-device-display-virtio-gpu-gl \
    qemu-device-display-virtio-gpu-pci qemu-device-display-virtio-gpu-pci-gl

Шаг 1. Скачать последнюю версию u-boot-qemu для riscv64. Можно воспользоваться ссылкой на пакет на официальном сайте репозитория Sisyphus. Или найти пакет непосредственно в репозитории.

Из пакета нужно извлечь файл /usr/share/u-boot/qemu-riscv64_smode/u-boot.bin. Например:

rpm2cpio u-boot-qemu-*.rpm | cpio -vi --to-stdout './usr/share/u-boot/qemu-riscv64_smode/u-boot.bin' > u-boot.bin

Шаг 2. Скачать образ. Сжатые образы (например, в формате img.xz) нужно распаковать.

Шаг 3. Запуск образа в QEMU можно осуществить следующей командой, указав в IMAGE путь к образу и в UBOOT путь до u-boot, скачанного на шаге 1:

$ IMAGE=<путь до образа>
$ UBOOT=<путь до u-boot.bin>
$ qemu-system-riscv64 \
          -nographic -m 4G  -machine virt -kernel "$UBOOT" \
          -smp cpus=4 \
          -drive file=$IMAGE,id=hd0,if=none -device virtio-blk-device,drive=hd0  \
          -netdev user,id=eth0,hostfwd=tcp::5900-:5900 -device virtio-net-device,netdev=eth0 \
          -device virtio-keyboard -device virtio-tablet \
          -device virtio-gpu-gl,xres=1280,yres=800 -display sdl,gl=on

Если нужен доступ по vnc, то вместо "-device virtio-vga-gl -display sdl,gl=on" нужно указать "-device virtio-vga -vnc :1" и подключаться к 5901 порту (5900 порт занят для проброса сети):

$ remote-viewer vnc://localhost:5901

Virtmanager

По той же схеме (правда, без графики, с последовательной консолью) образ можно запустить под управлением virtmanager / libvirt.

U-Boot

1. При создании виртуальной машины выбрать
   • Параметры архитектуры → riscv64
   • Тип машины → virt
   • Метод установки → Импорт образа диска (указать расположение распакованного образа)
2. Файл u-boot-qemu следует подложить сюда: Параметры загрузки → Прямая загрузка ядра → Путь к ядру
   • Там же выставить «✓» в пункте Включить прямую загрузку ядра
3. Для управления загрузкой и системой потребуется COM-консоль
   • Выставить «✓» в пункт Проверить конфигурацию системы перед установкой
   • Добавить в конфигурацию COM-порт: Добавить оборудование → Последовательное

При первом запуске надо нажать кнопку Начать установку (хотя никакой установки не происходит); впоследствии виртуальная машина будет запускаться штатно

Графика

Помимо COM-порта (он всё равно нужен) нужно добавить:

• Клавиатуру: Ввод → USB клавиатура, с VirtIO-клавиатурой бывают проблемы.
• Мышь: Ввод → VirtIO-планшет (можно и USB Мышь, но планшет удобнее).
• Видеокатрту: Видео → Virtio, включить галочкой 3D.
• Дисплей: Графика → Сервер sipce (Тип ожидания: нет, можно пробовать включать OpenGL).

После загрузки можно переключаться между консолями (меню Вид → Консоли), одна из которых будет графической, а в другой будет эмулированный последовательный порт.

edk2

Можно использовать и стандартную для virt-manager схему, в том числе с графикой. Для этого понадобится пакет edk2-riscv64:

apt-get install edk2-riscv64

Если у Вас в репозитории его ещё нет, можно скачать и поставить пакет из Сизифа, он noarch и не требует никаких зависимостей.

После этого достаточно в virt-manager выбрать архитектуру riscv64, машину virt, и убедиться, что используется UEFI в качестве firmware. Можно загрузить обычную ISO (например, регулярную сборку) и установить дистрибутив так же, как и на других архитектурах.

Замечания

• Для проверки этого сценария использовались libvirt 11.5.0-alt1 и virt-manager 5.0.0-alt1.
• На данный момент в регулярных сборках ядра сконфигурированны выводить логи на последовательный порт, на который можно переключиться используя меню Вид → Консоли.

OpenSBI

Для более старых (до 6.0) версий QEMU Вам понадобится собранный OpenSBI.

Скачать последнюю версию opensbi. Можно воспользоваться ссылкой на пакет на официальном сайте репозитория Sisyphus. Или найти пакет непосредственно в репозитории

Из пакета нужно извлечь файл /usr/share/opensbi/generic/firmware/fw_jump.elf. Например:

rpm2cpio opensbi-*.rpm | cpio -vi --to-stdout './usr/share/opensbi/generic/firmware/fw_jump.elf' > fw_jump.elf

Запуск образа в QEMU можно осуществить следующей командой, указав в IMAGE путь к образу, в UBOOT путь до u-boot, скачанного на шаге 1, в FIRM путь до fw_jump.elf.

$ IMAGE=<путь до образа>
$ UBOOT=<путь до u-boot.bin>
$ FIRM=<путь до fw_jump.elf>
$ qemu-system-riscv64 \
                      -nographic -machine virt \
                      -bios "$FIRM" \
                      -kernel "$UBOOT" \
                      -m 2G -smp cpus=4 \
                      -drive file=$IMAGE,id=hd0,format=raw -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
                      -netdev user,id=eth0,hostfwd=tcp::5900-:5900 -device virtio-net-device,netdev=eth0

Если нужен графический интерфейс запустить сервер VNC в образе, например, как описано в Regular/riscv64#VNC.

Подключиться к VNC, например, так:

vncviewer localhost