【虛擬機器】Windows（x86）上部署ARM虛擬機器（Ubuntu）

清风来叙發表於2024-07-26
虛擬機WindowsUbuntu

【虛擬機器】Windows（x86）上部署ARM虛擬機器（Ubuntu）

零、起因

最近在學嵌入式，這就不得不涉及ARM指令集，但是電腦是x86指令集的，用手機不太方便，買開發板又要等幾天……，總之就是要找個理由在x86的Windows上執行一下ARM的Ubuntu~

壹、準備

我們要在ARM虛擬機器上執行Ubuntu系統需要準備下面這些檔案（文末提供網盤分享連結）：

1. 虛擬機器

這邊我們使用的是QEMU，QEMU可以模擬很多不同指令集的CPU，目前包括有 ARM、LoongArch、MIPS、RISCV 和 x86_64 等，我們可以到官網下載最新版：https://www.qemu.org/，也可以選擇跟我一樣的版本，下載後得到一個軟體安裝包，按照正常的軟體安裝方法執行安裝程式，設定好安裝位置，安裝安裝即可，這裡需要記一下安裝位置！下載地址：https://qemu.weilnetz.de/w64/2024/qemu-w64-setup-20240423.exe

2. UEFI

統一可擴充套件韌體介面（英語：Unified Extensible Firmware Interface，縮寫UEFI）是一種個人電腦系統規格，用來定義作業系統與系統韌體之間的軟體介面，作為BIOS（基本輸入/輸出系統）的替代方案。可擴充套件韌體介面負責加電自檢（POST）、聯絡作業系統以及提供連線作業系統與硬體的介面。我們的ARM虛擬機器需要用到這個，下載地址：http://releases.linaro.org/components/kernel/uefi-linaro/16.02/release/qemu64/QEMU_EFI.fd

3. Ubuntu

Ubuntu的系統安裝包，Ubuntu系統就不多介紹了，可以自行到官網下載，官網地址：https://cn.ubuntu.com/download/server/arm，也可以下載跟我一樣的版本，只要下載的是ARM版本的即可，下載地址：https://cdimage.ubuntu.com/releases/24.04/release/ubuntu-24.04-live-server-arm64.iso

貳、安裝

1. 虛擬機器的安裝

直接執行下載得到的qemu-w64-setup-20240423.exe即可，安裝過程中的選項都可以保持預設的，但是要注意記一下安裝位置，等下要用到：
記住安裝路徑

我的安裝位置：D:\Program Files\qemu

2. 虛擬機器環境變數配置（選做）

為了方便，可以把安裝路徑配置到環境變數中去，這樣到時候虛擬機器的命令就可以簡單一點點，我選擇不配置，要配置的同學可以看看：
配置環境變數

3. 建立磁碟檔案

在安裝系統之前，我們需要給虛擬機器建立一個磁碟檔案，作為虛擬機器儲存資料的地方，使用如下命令（配置了環境變數後可以省略安裝路徑）：
CMD命令格式：

"QEMU安裝路徑\qemu-img.exe" create -f qcow2 "儲存的資料夾\檔名.qcow2" 檔案大小

我的：

"D:\Program Files\qemu\qemu-img.exe" create -f qcow2 "F:\VM\ARM\ubuntu\ubuntu.qcow2" 40G

這樣我們會得到一個虛擬磁碟檔案：F:\VM\ARM\ubuntu\ubuntu.qcow2

4. 安裝Ubuntu系統

CMD命令格式：

"QEMU安裝路徑\qemu-system-aarch64.exe" -m 8192 -cpu cortex-a72 -smp 8,sockets=4,cores=2 -M virt -bios "下載的 QEMU_EFI.fd 檔案路徑" -device VGA -device nec-usb-xhci -device usb-mouse -device usb-kbd -drive if=none,file="剛剛建立的磁碟檔案的路徑",id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 -drive if=none,file="Ubuntu系統安裝包檔案路徑",id=cdrom,media=cdrom -device virtio-scsi-device -device scsi-cd,drive=cdrom  -net nic -net user,hostfwd=tcp:127.0.0.1:2222-:22

最後一個引數hostfwd是做的埠對映，把虛擬機器的埠號為22的TCP協議對映到主機地址127.0.0.1:2222中，方便我們使用SSH連結虛擬機器。

我的：

"D:\Program Files\qemu\qemu-system-aarch64.exe" -m 8192 -cpu cortex-a72 -smp 8,sockets=4,cores=2 -M virt -bios "F:\VM\ARM\ubuntu\QEMU_EFI.fd" -device VGA -device nec-usb-xhci -device usb-mouse -device usb-kbd -drive if=none,file="F:\VM\ARM\ubuntu\ubuntu.qcow2",id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 -drive if=none,file="F:\VM\ARM\ubuntu\ubuntu-24.04-live-server-arm64.iso",id=cdrom,media=cdrom -device virtio-scsi-device -device scsi-cd,drive=cdrom  -net nic -net user,hostfwd=tcp:127.0.0.1:2222-:22

執行此命令後會彈出一個視窗，稍作等待即可進入Ubuntu的安裝載入程式了，具體如何配置Ubuntu的安裝程式我就不多介紹了，系統安裝完即可正常使用了，至此我們成功在Windows（x86）上執行了Ubuntu（ARM）。

5. 執行已安裝好系統的虛擬機器

安裝好後把虛擬機器視窗關掉了，想再次開啟可以使用下面的命令（不需要指定系統安裝包了）：
CMD命令格式：

"QEMU安裝路徑\qemu-system-aarch64.exe" -m 8192 -cpu cortex-a72 -smp 8,sockets=4,cores=2 -M virt -bios "下載的 QEMU_EFI.fd 檔案路徑" -device VGA -device nec-usb-xhci -device usb-mouse -device usb-kbd -drive if=none,file="安裝有系統的磁碟檔案路徑",id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 -drive if=none,file=,id=cdrom,media=cdrom -device virtio-scsi-device -device scsi-cd,drive=cdrom -net nic -net user,hostfwd=tcp:127.0.0.1:2222-:22

我的：

"D:\Program Files\qemu\qemu-system-aarch64.exe" -m 8192 -cpu cortex-a72 -smp 8,sockets=4,cores=2 -M virt -bios "F:\VM\ARM\ubuntu\QEMU_EFI.fd" -device VGA -device nec-usb-xhci -device usb-mouse -device usb-kbd -drive if=none,file="F:\VM\ARM\ubuntu\ubuntu.qcow2",id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0 -drive if=none,file=,id=cdrom,media=cdrom -device virtio-scsi-device -device scsi-cd,drive=cdrom -net nic -net user,hostfwd=tcp:127.0.0.1:2222-:22

稍作等待，Ubuntu系統成功在ARM虛擬機器中啟動之後就可以使用了~

可以輸入如下命令檢視系統使用的CPU指令集：
檢視CPU指令集

6. 配置Ubuntu系統

Ubuntu系統安裝好後還需要經過一定的配置才好用，這邊不詳細講，給同學們找了幾篇文章參考：

  1. 配置SSH：如何在 Ubuntu 上啟用 SSH，安全地遠端管理和傳輸資料：https://developer.aliyun.com/article/1375688
  2. 配置遠端連線：【Linux】遠端連線Linux虛擬機器（MobaXterm）：https://www.cnblogs.com/minuhy/p/18324410
  3. 配置映象軟體源：【Ubuntu】Ubuntu 配置映象源（ARM）：https://www.cnblogs.com/minuhy/p/18323928
  4. 安裝程式設計軟體（可選）：如何在 Ubuntu 22.04 上安裝 GCC：https://cn.linux-console.net/?p=14950

叄、參考文件

  • UEFI啟動和Bios（Legacy）啟動的區別：https://blog.csdn.net/zhangxiangweide/article/details/95342334
  • WIN10 x86環境部署ARM虛擬機器（銀河麒麟）例項：https://blog.csdn.net/weixin_44255842/article/details/120652227
  • Linux 檢視CPU架構及核心版本：https://blog.csdn.net/lxh_worldpeace/article/details/106916780

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