Основы создания встроенной Linux-системы с нуля при помощи QEMU

Введение

Цель этого проекта — создать встроенную Linux-систему с нуля. Мы хотим проследить за процессом выполнения инструкций на чипе, начиная с момента включения и заканчивая работой всей системы и запуском соответствующих сервисов. Для этого мы не будем использовать готовые платы, а создадим собственную модель на основе QEMU. Также мы откажемся от быстрого способа загрузки ELF-файлов, предоставляемого QEMU, и напишем собственный код для имитации аппаратного обеспечения.

Проект также представлен в виде блога (с 2021.8.11 используется ReadTheDocs для создания документации, которая соответствует содержанию блога). Мы стараемся добавлять новый функционал и сразу же вносить изменения в документацию, чтобы было легче отслеживать процесс разработки и сопоставлять его с соответствующими разделами блога.

Настройка среды

Для установки необходимых пакетов в Ubuntu 20.04 используйте команду:

sudo apt install ninja-build pkg-config libglib2.0-dev libpixman-1-dev libgtk-3-dev libcap-ng-dev libattr1-dev libsdl2-dev device-tree-compiler bison flex gperf intltool mtd-utils libpulse-dev libalsa-ocaml-dev libsdl2-dev libslirp-dev

Аппаратная архитектура

На данный момент наша виртуальная аппаратная архитектура выглядит следующим образом. Она будет обновляться по мере развития проекта.

Рисунок 1: Аппаратная архитектура

Программный поток

Наш текущий программный поток выглядит так. Он будет обновляться по ходу работы над проектом.

Рисунок 2: Программный поток

Распределение памяти

Распределение памяти на данный момент выглядит так. Оно будет меняться по мере продвижения проекта.

Рисунок 3: Распределение памяти

Журнал разработки

Подробности разработки можно найти в файле DEVELOPNOTE.md.

Дополнительные сведения

Основная ветка проекта сейчас является стабильной и используется вместе с документацией. Ветка next-kernel предназначена для изучения новых функций ядра. Мы регулярно синхронизируем её с веткой linux-next.