构建XEN on ARM开发环境

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为了学习了解嵌入式虚拟化的技术，记录一下自己折腾的经历以及搭建验证开发环境的坑。

  • Target Platform: Rock960c
  • ARCH: arm64
  • Linux Kernel: linux-4.19.114

交叉编译工具

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wget http://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.2-2017.11/aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz
mkdir toolchains
tar -xJf aarch64-linux-gnu/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_aarch64-linux-gnu.tar.xz -C toolchains

  • 修改环境变量PATH，使工具方便使用

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    vim ~/.bashrc

  • 在文件末尾添加如下内容

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    export PATH=$PATH:/path/to/toolchains/gcc-linaro-7.2.1-2017.11-x86_64_aarch64-linux-gnu/bin

    注意：根据实际情况，确保路径设置正确

  • 验证

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    aarch64-linux-gnu-gcc -v

    在终端会输出aarch64-linux-gnu-gcc的配置及版本信息

配置和编译XEN

下载xen-4.13.0源代码

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git clone https://github.com/chasinglulu/xen.git -b rock960c-xen
cd xen

在上面的分支内我已经为Rock960C开发板支持了earlyprintk功能，方便后面我通过输出进行调试和分析。下面给你了使能earlyprinkt功能的补丁：

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commit 4c0e2f50c9114510c04ec42aeaffff9f15f51807
Author: chasinglulu <wangkartx@gmail.com>
Date:   Sat Apr 18 20:18:57 2020 +0800

    support earlyprintk for RK3399 SoC

diff --git a/xen/arch/arm/Rules.mk b/xen/arch/arm/Rules.mk
index 3d9a0ed..e989e9c 100644
--- a/xen/arch/arm/Rules.mk
+++ b/xen/arch/arm/Rules.mk
@@ -47,6 +47,7 @@ EARLY_PRINTK_vexpress       := pl011,0x1c090000
 EARLY_PRINTK_xgene-mcdivitt := 8250,0x1c021000,2
 EARLY_PRINTK_xgene-storm    := 8250,0x1c020000,2
 EARLY_PRINTK_zynqmp         := cadence,0xff000000
+EARLY_PRINTK_rk3399                    := 8250,0xff1a0000,2
 
 ifneq ($(EARLY_PRINTK_$(CONFIG_EARLY_PRINTK)),)
 EARLY_PRINTK_CFG := $(subst $(comma), ,$(EARLY_PRINTK_$(CONFIG_EARLY_PRINTK)))

配置Hypervisor

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cd xen
make menuconfig CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- XEN_TARGET_ARCH=arm64

enable_debugging_option

图1 启用debugging选项

编译Hypervisor

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cd ../
 make dist-xen CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- XEN_TARGET_ARCH=arm64 debug=y CONFIG_EARLY_PRINTK=rk3399

利用mkimage工具制作uboot能够启动加载的Image

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mkimage -A arm64 -T kernel -a 0x02000000 -e 0x02000000 -C none -d ./xen/xen xen-4.13.0-uImage

至此，我们已经完成Xen的配置与编译，等下面的内核和文件系统编译生成后，我们就能够进行不断重复的调试验证过程。

构建dom0 kernel

获取内核源代码

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git clone https://github.com/chasinglulu/linux.git -b longterm-4.19
cd linux
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- xen_dom0_rock960c_defconfig
make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- -j8

运行调试

Bootloader

ARM64 Xen在被Bootload启动引导时必须要以EL2模式执行。Rock960C开发板默认携带的u-boot已经能友好地启动XEN，而且uboot也不是本文的重点，因此不再详细说明uboot的编译构建。如果要的话，使用Rockchip提供的rockchip-linux/u-boot github更新u-boot，构建方法参考rockchip-linux/u-boot github README。

参考

Xen ARM with Virtualization Extensions/Ibox3399
Xen ARM with Virtualization Extensions