Trình mô phỏng Raspberry Pi trên Linux với QEMU

Chuẩn bị bản image của Raspberry Pi

Việc đầu tiên là bạn cần phải có hệ điều hành có thể chạy trên Raspberry Pi. Ở đây chúng ta sẽ dùng Raspbian phiên bản Jessie (mới nhất ở thời điểm bài viết này), bạn có thể download ở đây (nên sử dụng bản full thay vì bản lite).

File image sau khi download và giải nén sẽ có tên tương tự như 2016-03-18-raspbian-jessie.img

Cài đặt QEMU

QEMU hay Quick Emulator là một phần mềm mã nguồn mở giúp giả lập được nhiều loại processor khác nhau trong đó có chip ARM của Raspberry Pi.

Để cài đặt QEMU bạn gõ lệnh sau:

sudo apt-get update
sudo apt-get install qemu-system-arm

Sau khi cài đặt QEMU, chúng ta kiểm tra phiên bản hiện tại bằng lệnh:

qemu-system-arm --version

Và thế là QEMU đã được cài đặt thành công:

Tải về Kernel cho QEMU-Ready Raspberry Pi

Cơ bản để hoạt động được QEMU cần một Kernel tương ứng với kiến trúc của Raspberry Pi, thế nên chúng ta cần phải tải về kernel này tại đây, hoặc gõ lệnh:

wget https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel/raw/master/kernel-qemu-4.1.13-jessie

Thiết lập hệ thống giả lập

Bạn cần có file image của Raspberry Pi và kernel cho QEMU (hướng dẫn bên trên):

Trước khi chạy QEMU chúng ta cần phải làm thêm một số bước/

Mục đích chính là thay đổi file /etc/ld.so.preload, /mnt/etc/fstab và tạo thêm một file/etc/udev/rules.d/90–qemu.rules, những file này nằm trong image của Raspberry Pi (file .img).

Giả sử chúng ta đang đứng ở vị trí chứa file img trong terminal.

fdisk -l 2016-03-18-raspbian-jessie.img

Dòng lệnh bên trên sẽ in thông tin phân vùng của file img (bạn nhớ chú ý đổi tên phần in đậm nếu tên file của bạn khác với ví dụ). Chúng ta sẽ thấy thông tin như sau:

Phân vùng chúng ta cần mount là phân vùng thứ 2 bắt đầu ở block 131072 (lệnh mount sẽ dùng kích thước 131072*512=67108864. Bây giờ chúng ta sẽ mount:

#Tao mot thu muc ten mnt
mkdir mnt
#mount file img vao thu mục mnt
sudo mount -v -o offset=67108864 -t ext4 2016-03-18-raspbian-jessie.img ./mnt

Sau lệnh trên thư mục mnt bây giờ là nội dung của file img. Chúng ta sẽ sửa file bên trong thư mục mnt.

a. Sửa file gedit ./etc/ld.so.preload bằng cách gõ lệnh

sudo gedit mnt/etc/ld.so.preload

Editor hiện lên, bạn comment như hình sau:

Save và close file vừa sửa bên trên.

b. Tạo file sudo /etc/udev/rules.d/90-qemu.rules với lệnh

sudo gedit mnt/etc/udev/rules.d/90-qemu.rules

Editor hiện lên, điền nội dung sau vào:

KERNEL=="sda", SYMLINK+="mmcblk0"
KERNEL=="sda?", SYMLINK+="mmcblk0p%n"
KERNEL=="sda2", SYMLINK+="root"

Save và close file vừa sửa bên trên.

c. Sửa file mnt/etc/fstab, gõ lệnh

sudo gedit mnt/etc/fstab

Comment nội dung của file như sau:

proc            /proc           proc    defaults          0       0
#/dev/mmcblk0p1  /boot           vfat    defaults          0       2
#/dev/mmcblk0p2  /               ext4    defaults,noatime  0       1

Save và close file vừa sửa bên trên.

Chạy Raspbian trên QEMU

Chạy lệnh sau để khởi đọng QEMU với kernel và image của Raspberry pi (thay thế phần in đậm tương ứng với đường dấn thực đến file của bạn):

qemu-system-arm -kernel <strong>kernel-qemu-4.1.13-jessie</strong> -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -no-reboot -serial stdio -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw" -hda <strong>2016-03-18-raspbian-jessie.img</strong>