使用 QEMU/KVM 模拟 ARM64

下载arm64专用BIOS，用于启动 EFI (可扩展固件接口) 内核

https://releases.linaro.org/components/kernel/uefi-linaro/16.02/release/qemu64/QEMU_EFI.fd

QEMU参数： -bios ./QEMU_EFI.fd

使用 debian mini.iso (99M)进行测试

安装镜像： https://d-i.debian.org/daily-images/arm64/daily/netboot/mini.iso

在x86_86上模拟arm

qemu-system-aarch64 -M virt -cpu cortex-a57 \ -accel tcg,thread=multi -smp 4,cores=4,threads=1,sockets=1 -m 4096M \ -cdrom ./boot-mini-arm/mini.iso -monitor none -bios ../QEMU_EFI.fd

在arm64上使用kvm

qemu-kvm -M virt -cpu max \ -accel tcg,thread=multi -smp 4,cores=4,threads=1,sockets=1 -m 4096M \ -cdrom ./boot-mini-arm/mini.iso -monitor none -bios ../QEMU_EFI.fd

QEMU CPU参数: -cpu host 或 -cpu max

常见问题

虚拟机太慢

QEMU默认内存只有512M，使用单核cpu

QEMU cpu内存参数：-accel tcg,thread=multi -smp 4,cores=4,threads=1,sockets=1 -m 4096M

关闭GUI，通过串口、网络的方式访问系统

QEMU参数：-nographic，不会出现QEMU窗口
QEMU参数：-serial stdio，串口重定向到qemu命令行。使用-nographic时，不用重复次选项
设置虚拟机系统的默认启动级别，不启动X11

启动虚拟机只显示一个qemu monitor CLI

解决方法：

使用快捷键 Ctrl+Alt+2 切换到串口界面
使用 -monitor non 禁止QEMU monitor, 或使用 -serial stdio重定向串口到stdio

BIOS加载失败，或加载过慢。

解决方法：跳过BIOS直接加载内核

当BIOS EFI引导失败时候，可以试试-kernel/-initrd直接指定启动内核，启动安装好的系统需要制定根目录(-append 'root=/dev/vda2')

安装启动使用的内核，可以挂载ISO在/boot目录下拷贝，也可以从这里下载： - Index of /daily-images/arm64/daily/netboot/debian-installer/arm64

也可以从安装好的image里拷贝vmlinuz/initrd文件。

如何访问未启动的虚拟机的image文件

解决方法：使用 qemu-nbd

例子：添加ssh认证key，从而无密码ssh登陆

[amos@fedora sietium.com]$ sudo modprobe nbd
[amos@fedora sietium.com]$ ls -l /dev/nbd
nbd0  nbd1  nbd2  nbd3  nbd4  nbd5  nbd6  nbd7
[amos@fedora sietium.com]$ sudo qemu-nbd -c /dev/nbd0 debian-10-openstack-arm64.qcow2
[amos@fedora sietium.com]$ sudo mount /dev/nbd0p2 /mnt
[amos@fedora sietium.com]$ ls /mnt
bin   dev  home        initrd.img.old  lost+found  mnt  proc  run   srv  tmp  var      vmlinuz.old
boot  etc  initrd.img  lib             media       opt  root  sbin  sys  usr  vmlinuz
[amos@fedora sietium.com]$ cat /mnt/home/debian/.ssh/authorized_keys
[amos@fedora sietium.com]$ ssh-add -L >  /mnt/home/debian/.ssh/authorized_keys
[amos@fedora sietium.com]$ sudo umount /mnt
[amos@fedora sietium.com]$ sudo qemu-nbd -d /dev/nbd0
/dev/nbd0 disconnected

未找到根文件系统

启动挂载根分区错误示例：

Begin: Running /scripts/local-block ... done.
Begin: Running /scripts/local-block ... done.
Begin: Running /scripts/local-block ... done.
done.
Gave up waiting for root file system device.  Common problems:- Boot args (cat /proc/cmdline)- Check rootdelay= (did the system wait long enough?)- Missing modules (cat /proc/modules; ls /dev)
ALERT!  /dev/vda1 does not exist.  Dropping to a shell!BusyBox v1.30.1 (Debian 1:1.30.1-6+b3) built-in shell (ash)
Enter 'help' for a list of built-in commands.(initramfs)

解决方法：

确认image的文件格式 (raw, qcow2), 在qemu命令行明确指定格式

QEMU参数: -drive if=none,file=./debian-11.qcow2,format=qcow2,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0

如果是直接从指定内核启动，需要使用 -append 'root=/dev/vda2' 指定根分区

如果是使用virtio-blk，设备名前缀为 /dev/vdaX, 如果是默认的ide接口前缀为 /dev/hdaX 可以通过 ls /dev 进行查看。