獲取xv6源代碼

git clone https://github.com/mit-pdos/xv6-riscv.git
cd xv6-riscv #視下載后項目文件而定，可能在更多層中

下載好并正確進入OS源代碼所在文件夾后，結構應該為

Ubuntu

20.04 Version

最終環境：QEMU 5.1+, GDB 8.3+, GCC, and Binutils.

安裝指令

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

成功測試

# in the xv6 directory
$ make qemu
# ... lots of output ... 最終顯示
init: starting sh
$

如果沒有成功，可以檢查下面環境

$ qemu-system-riscv64 --version
QEMU emulator version 5.1.0

至少一個以下GCC版本

$ riscv64-linux-gnu-gcc --version
riscv64-linux-gnu-gcc (Debian 10.3.0-8) 10.3.0
...

$ riscv64-unknown-elf-gcc --version
riscv64-unknown-elf-gcc (GCC) 10.1.0
...

$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --version
riscv64-unknown-linux-gnu-gcc (GCC) 10.1.0
...

參考MIT2021年官方文檔

6.S081 / Fall 2021

24.04 Version

最終環境：RISC-V versions of QEMU 7.2+, GDB 8.3+, GCC, and Binutils.

安裝指令

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch qemu-system-misc gcc-riscv64-linux-gnu binutils-riscv64-linux-gnu

成功測試

# in the xv6 directory
$ make qemu
# ... lots of output ...
init: starting sh
$

如果沒有成功，可以檢查下面環境

$ qemu-system-riscv64 --version
QEMU emulator version 7.2.0

至少一個以下GCC版本

$ riscv64-linux-gnu-gcc --version
riscv64-linux-gnu-gcc (Debian 10.3.0-8) 10.3.0
...

$ riscv64-unknown-elf-gcc --version
riscv64-unknown-elf-gcc (GCC) 10.1.0
...

$ riscv64-unknown-linux-gnu-gcc --version
riscv64-unknown-linux-gnu-gcc (GCC) 10.1.0
...

參考MIT2024年官方文檔

6.1810 / Fall 2024

Ubuntu 22.04

有人又要說了，博主博主這不是CV官方文檔嗎。這也可以水一篇博客，強烈譴責！

也有人就要問了，主播主播，20.04和24.04版本的配置環境太沒有含金量了，有沒有什么又沒有什么博客指引，也沒有官方文檔的版本？

有的，兄弟，有的。像這樣的牢版本還有2（jiǔ）個……其中一個便是咱們的22.04，高貴的Jammy玩家

沒有官方文檔？

20年沒有wsl版本，21~23年是20.04的天下，24年終于更新了……是24.04（Jammy玩家懸著的心還是死了）

不過以下指令還是要先執行的

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install git build-essential gdb-multiarch binutils-riscv64-linux-gnu

配置大體流程

1. 卸載原先qemu
2. clone qemu官方源代碼，切換到stable 7.2 version
3. configure
4. make 并 install

1. 卸載原本qemu（如果之前安裝了）

22.04版本使用 apt install 直接安裝的版本是 6.2.0

由于不知名原因，這個qemu并無法直接使用。會出現執行 make qemu 到一半卡住無反饋的情況

我當時還尋思著怎么啟動個系統這么久……

此時有兩個選擇，一是使用老版本qemu(5.1)，二是使用新版本qemu(7.2)。由于官方已更新，所以我們選擇后者。

使用apt移除qemu

sudo apt remove --purge qemu qemu-system qemu-utils qemu-system-* -y

---

清理殘留文件

sudo apt autoremove -y
sudo apt autoclean

---

檢查是否仍然存在 QEMU

qemu-system-riscv64 --version

如果命令返回 “command not found”，說明 QEMU 已成功卸載。

2. clone qemu官方源代碼，切換到stable 7.2 version

git clone https://gitlab.com/qemu-project/qemu.git
cd ./qemu
git checkout stable-7.2

注意：這里沒有用到最新版（學都是學最新的，用都是用最老的~~~）

3. configure

cd qemu/
mkdir build
cd build/
../configure --target-list=x86_64-softmmu,riscv64-softmmu --enable-debug

注意這里我們只make了x86_64和riscv-64版本并且之后安裝到/usr/local下。此時調用項目中可執行文件configure為make作準備。

出現 ERROR: Cannot find Ninja

執行命令

sudo apt install ninja-build

出現 ERROR: glib-2.56 gthread-2.0 is required to compile QEMU

執行命令

sudo apt install libglib2.0-dev

之后想要將qemu安裝到/usr而非/usr/local下（不推薦，可能會和系統自帶包管理器相沖突）

將原本configure指令替換為

../configure --target-list=x86_64-softmmu,riscv64-softmmu --enable-debug --prefix=/usr

成功configure之后顯示

后面還有很多參數，沒有截全

4. make 并 install

make -j$(nproc)
sudo make install

make過程可能會持續幾分鐘，因機而異

完成后嘗試

qemu-system-riscv64 --version

如果正常輸出則ok，如果沒有找到則需要將 /usr/local 也添加到 PATH

嘗試

 export PATH=/usr/local/bin:$PATHqemu-system-riscv64 --version

如果正常輸出則將該路徑添加到配置文件的PATH中

echo 'export PATH=/usr/local/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

如果，不出意外的話。此時回到 xv6-riscv 目錄便可以執行 make qemu 了

5. 刪除下載的qemu項目

如果之后不打算make其他架構的硬件模擬，此時便可以把下載的qemu源代碼文件夾刪除了

sudo rm -rf ./qemu

心酸歷程

能不能用24.04的Qemu？

你可真是個小天才，借腹生子是吧！！！

警告：以下命令不要隨便執行

sudo add-apt-repository ppa:jacob/virtualisation -y
sudo apt update
sudo apt install qemu-system-riscv64 -y

運行之后再去試試 make qemu ，結果能執行了！！！然后發現你的 gdb 就神奇的不見了……

原因就是你安裝高版本的 qemu-system 時安裝了覆蓋一些依賴，此時便將沖突的gdb給卸載了。仔細檢查 sudo apt install qemu-system-riscv64 -y 的輸出日志可以發現信息

The following packages will be REMOVED:debhelper debugedit gdb gdb-multiarch ...

sad~~~天地好輪回，蒼天饒過誰

這個教訓告訴我們，以后在看到有哪篇博客里存在指令 apt *** -y 以 -y 結尾，基本可以拖出去斬了（bushi）

后面就因為這個事情導致22.04版本的一些依賴變成了24.04，這個做法實在是個爛主意！

原以為22.04玩家已經是最牢的，沒想到b站上還有更牢的18.04玩家(bushi)

立創泰山派訓練營學習筆記–Ubuntu22.04.4 rootfs根文件系統制作-Linux SDK編譯（二)

更多

三種riscv-gcc的應用場景與區別

編譯器	適用場景	目標架構	典型應用	是否支持標準 C 庫
riscv64-linux-gnu-gcc	Linux 用戶空間	riscv64-linux-gnu	編譯 RISC-V Linux 應用程序	? (glibc)
riscv64-unknown-elf-gcc	裸機 / RTOS / OS 內核	riscv64-unknown-elf	編譯 xv6、U-Boot、裸機程序	?（無操作系統支持）
riscv64-unknown-linux-gnu-gcc	Linux 用戶空間	riscv64-unknown-linux-gnu	交叉編譯 Linux 程序（可能使用 musl）	? (glibc 或 musl)

• 如果你在開發 Linux 用戶空間應用（如普通軟件）
  → 用 riscv64-linux-gnu-gcc 或 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc
• 如果你在開發 RISC-V 操作系統或裸機程序（如 Bootloader、xv6）
  → 用 riscv64-unknown-elf-gcc
• 如果你不確定，但目標是在 RISC-V Linux 運行
  → 用 riscv64-linux-gnu-gcc

能不能在wsl下使用？

riscv64-linux-gnu-gcc

情況：可以編譯成功但是無法執行

這個gcc最終編譯的二進制文件針對的是RISCV架構，所以無法在一般的x86-64架構上直接執行。而xv6-riscv是通過qemu模擬riscv硬件才能夠執行

riscv64-unknown-elf-gcc

情況：連編譯都編譯不過去了

riscv64-unknown-elf-gcc 針對的是裸機環境，那么包沒有 <stdoi.h> 的。所以確實無法編譯

riscv64-unknown-linux-gnu-gcc

沒下……

配置環境項講解

MIT的 apt-get install 命令安裝了以下幾個關鍵的軟件包，主要用于在 WSL2 的 Ubuntu 22.04 上配置 xv6（一個 RISC-V 架構的類 Unix 操作系統）的開發和調試環境。

---

1. git

• 作用：Git 版本控制系統，用于下載 xv6 源碼，并進行代碼管理（如克隆、提交和更新）。
• xv6 相關性：從 GitHub 上克隆 xv6 源代碼，例如：

  git clone https://github.com/mit-pdos/xv6-riscv.git
  

---

2. build-essential

• 作用：提供了一組基本的編譯工具，包括 gcc、g++、make 等。
• xv6 相關性：
  • xv6 使用 make 進行編譯，依賴 gcc 進行 C 語言編譯。
  • build-essential 里包含 make，而 xv6 的 Makefile 需要 make 來組織編譯流程。

---

3. gdb-multiarch

• 作用：支持多架構的 GNU 調試器（GDB），可用于調試不同 CPU 指令集（如 x86、ARM、RISC-V 等）的程序。
• xv6 相關性：
  • xv6 運行在 RISC-V 上，因此需要一個支持 RISC-V 的 GDB 進行調試。
  • 可以用它遠程調試 QEMU 模擬器運行的 xv6：

    gdb-multiarch
    (gdb) target remote localhost:1234
    

---

4. qemu-system-misc

• 作用：QEMU 是一個通用的CPU 模擬器，qemu-system-misc 包含對多個架構的 QEMU 模擬支持。
• xv6 相關性：
  • xv6 需要 QEMU 來模擬 RISC-V 硬件環境。
  • 通常用如下命令運行 xv6：

    make qemu
    

---

5. gcc-riscv64-linux-gnu

• 作用：RISC-V 交叉編譯器，可以編譯 RISC-V 目標平臺的代碼。
• xv6 相關性：
  • xv6 運行在 RISC-V 上，而你的開發環境是 x86_64，因此需要交叉編譯器編譯 RISC-V 代碼。
  • 可以用它手動編譯 xv6 代碼：

    riscv64-linux-gnu-gcc -o hello hello.c
    

---

6. binutils-riscv64-linux-gnu

• 作用：RISC-V 目標平臺的 GNU binutils 工具集，包括 as（匯編器）、ld（鏈接器）等。
• xv6 相關性：
  • xv6 需要 as 來編譯匯編代碼。
  • ld 用于鏈接最終的 xv6 可執行文件。

---

總結

軟件包	作用	在 xv6 中的用途
git	版本控制	克隆 xv6 源碼
build-essential	C/C++ 編譯工具	編譯 xv6
gdb-multiarch	多架構調試	調試 xv6
qemu-system-misc	CPU 模擬器	運行 xv6
gcc-riscv64-linux-gnu	交叉編譯	編譯 RISC-V 代碼
binutils-riscv64-linux-gnu	匯編/鏈接工具	處理 RISC-V 匯編和鏈接

自己安裝的qemu和apt安裝的有什么區別

1. 版本差異

apt 安裝：Ubuntu 官方軟件源提供的 QEMU 可能是穩定版，但版本較老/或太新，可能缺少一些新功能或優化。
自己編譯：可以選擇最新的源碼，獲取最新功能、修復的 bug 和性能優化。

2. 編譯選項

apt 安裝：使用的是 Ubuntu 維護者編譯的二進制文件，默認開啟了一些常見的功能，但可能未啟用所有選項。
自己編譯：可以根據需求啟用或禁用特定功能，例如：

• 僅編譯支持特定架構（如 --target-list=riscv64-softmmu）
• 選擇特定的加速選項（如 --enable-kvm、--enable-tcg）
• 進行特定優化（如 --enable-lto 進行鏈接時優化）

3. 安裝路徑

apt 安裝：QEMU 會被安裝到系統路徑（如 /usr/bin/qemu-system-*）
自己編譯：
默認安裝在 ·/usr/local/bin·，不會影響系統自帶的 QEMU
可以自定義安裝路徑（如 ./configure --prefix=/opt/qemu）
安裝路徑在 configure 之后的報告里有，如果保存了源代碼build文件夾還可以執行 sudo make uninstall 進行卸載

4. 依賴管理

apt 安裝：自動處理依賴關系，安裝/卸載時不容易出問題。
自己編譯：需要手動安裝依賴（如 libglib2.0-dev、libpixman-1-dev），可能會遇到缺少庫或不兼容的問題。

5. 更新與維護

apt 安裝：系統更新時可以自動升級（sudo apt upgrade）。
自己編譯：需要手動拉取源碼并重新編譯安裝，維護成本更高。

6. 兼容性

apt 安裝：官方軟件源提供的版本經過測試，與 Ubuntu 其他軟件兼容性較好。
自己編譯：如果使用了非官方補丁或特定配置，可能會遇到不兼容問題，例如影響 gdb、libvirt、kvm 相關組件的使用。