没有国产主机，怎么开发：交叉编译和QEMU虚拟机

1. 背景

近期国产化的趋势越来越浓，包括国产操作系统、国产CPU等。时隔十多年，QQ for Linux也更新了。做为软件开发人员，“有幸”也需要适配国产化。至于国产化的意义等就不在此讨论。

本文提到的国产主机主要是指使用国产CPU和操作系统的计算机，比如：操作系统是银河麒麟，CPU是飞腾FT2000。如果需要做适配开发，起码需要一台对应的主机吧。据说在国产化早期，有钱都难买到机器，需要特殊渠道申请购买。不过，现在购买还是比较方便的。

通过客户提供的正规正统的厂家询价，着实吓一跳，一台居然要一万多！！而同等性能配置的windows-x86普通台式主机，才两三千块左右，相差有点大呀。本着能省就省的原则，上万能的某宝看能不能淘一个。真得感谢马爸爸和深圳华强北，5千多块，突然感觉肉没那么痛了。

其实完全可以理解，国产的批量肯定很小很小，价格必然是高的。对于不专门开发“国产软件”的公司来说，买一台使用率比较低的机器不太值得。后面将介绍在没有国产主机情况下，进行软件开发的两种替代方法：交叉编译和QEMU虚拟机。

2. 银河麒麟是什么

银河麒麟操作系统有服务器版本和桌面版本，本文使用的是桌面版本。具体细节看官方的介绍即可，就不做搬运工了。官方说的自主研发、安全可控都不是我们所关心的，我们只需要关心它的内核是什么，会不会如网上所说根本就是个Ubutun，改个皮肤而已？！。

先用VMware安装个虚拟机试试吧，网上找了一个只有X86架构的镜像包Kylin-4.0.2-desktop-sp2_Community-20171127-x86_64.iso，安装过程略过，使用命令“uname -a”查一下。

Linux wrgz-Lenovo 4.11.0-14-generic #20~16.04.1kord0k1-Ubuntu SMP Wed Oct 18 00:56:13 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

看到Ubuntu就放心了，就当它是个Ubuntu Linux就行了。

3. 飞腾FT2000又是什么

通俗点讲它就是个CPU，再看看飞腾的官网上的描述。FT-2000系列芯片是基于飞腾片上并行系统（PSoC）体系结构设计的通用微处理器，兼容ARMv8指令集，兼容支持ARM64和ARM32两种执行模式。哦嚯，划个重点，简单点看它就是一个ARMv8的64位CPU。

划个不考试的重点：对于应用软件开发者，简单理解为是在ARMv8架构上的Ubuntu Linux上进行开发软件；对于普通办公者，则理解为是仿Windows的Linux系统。

4. 交叉编译

本文提到的软件开发，是使用C/C++开发无界面的应用软件，实际上开发和测试都有是可以在Ubuntu上进行。但发布软件则需要真机编译或者交叉编译才能运行。

很幸运，在上飞腾官网时，发现了飞腾FT2000的技术文档FT-2000+64Sv1.1.pdf，里面有介绍到交叉编译环境。

安装Ubuntu16.04（可安装在虚拟机上或 X86电脑裸机上）
安装成功后，虚拟机 apt 源修改修改/etc/apt/source.list 内容为如下：

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial main restricted
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-updates main restricted
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial universe
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-updates universe
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial multiverse
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-updates multiverse
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-backports main restricted universe > multiverse
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-security main restricted
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-security universe
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ xenial-security multiverse

运行 apt-get update，再运行apt-get install gcc-aarch64-linux-gnu安装
使用命令aarch64-linux-gnu-gcc –v可以看到gcc版本号为gcc version 5.4.0 20160609

有了交叉编译器，编译是很轻松的事。经后续测试，交叉编译出来的程序，可以在国产真机上运行。

5. QEMU虚拟机是什么

我们经常使用的虚拟机软件是VMware，摆着这么好的不用，为什么选择QEMU呢。这得从他们的区别说起。

VMware重点于在一个硬件平台下运行多个操作系统，虚拟硬件平台与宿主硬件架构一致，也就是说虚拟机程序中的指令一般就是宿主CPU指令集，可以直接执行，因此一般速度上也就比较快。

QEMU的特点是可以虚拟不同的硬件平台架构，比如在X86机器上虚拟出ARM架构的机器。许多基于ARM指令集的Android手机模拟器是基于Qemu的，很适合无真机情况下进行Android开发。当然执行ARM指令，需要转换成X86指令才能在宿主机器上运行，这样速度一般会慢点。

由于本文提到的国产主机就是ARM架构的，VMware并不适用，而QEMU则符合要求。还有一个原因是QEMU支持Windows，只需要一个安装包，安装过程简单，太香了。

6. QEMU安装银河麒麟操作系统

无独有偶，鲲鹏处理器也是ARMv8指令集，在华为官网看到详细的安装过程，安装细节可参考https://www.huaweicloud.com/kunpeng/software/qemu.html。

下面只针对一些重点关注点做些说明。

需要下载一个Arm64架构的麒麟桌面操作系统镜像包，名字类似Kylin-4.0.2-desktop-sp3-xxxxxxx-arm64.iso。之所以重点提这点，是因为这种镜像包在网上很难找。有想到用Arm64架构的Ubuntu镜像包代替，才发现原来官方并没有提供ARM桌面版的镜像包（有ARM服务器版）。

原来华为提供的安装参数有些问题，包括网络、鼠标、键盘参数。这些参数配置不对，会直接影响使用。

QEMU有一个不太人性化的特点，就是没有提供类似VMware的界面操作，只能通过命令操作，参数还特别多，网上的资料不多，官方文档都有是英文的。下面给出三个重要的QEMU命令：创建、安装、启动。

创建
这个步骤就是创建一个预分配一个大文件，做为虚拟机的磁盘，我比较任性地分配了40G。

c:\qemu\qemu-img.exe create D:\qemu\vm\kylin\hdd01.img 40G

安装

c:\qemu\qemu-system-aarch64.exe -m 4096 -cpu cortex-a72 -smp 2,cores=2,threads=1,sockets=1 -M virt -bios D:\qemu\bios\QEMU_EFI.fd -net nic,model=pcnet -device nec-usb-xhci -device usb-kbd -device usb-mouse -device VGA -drive if=none,file=D:\software\kylin\Kylin-4.0.2-desktop-sp3-19122616.Z1-arm64.iso,id=cdrom,media=cdrom -device virtio-scsi-device -device scsi-cd,drive=cdrom -drive if=none,file=D:\qemu\vm\kylin\hdd01.img,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0

启动

c:\qemu\qemu-system-aarch64.exe -m 4096 -cpu cortex-a72 -smp 2,cores=2,threads=1,sockets=1 -M virt -bios D:\qemu\bios\QEMU_EFI.fd -net nic -net tap,ifname=tap0 -device nec-usb-xhci -device usb-kbd -device usb-mouse -device VGA -device virtio-scsi-device -drive if=none,file=D:\qemu\vm\kylin\hdd01.img,id=hd0 -device virtio-blk-device,drive=hd0

安装和启动的命令参数差不多，统一说明它们的含义：

参数	说明
qemu-system-aarch64.exe	二进制文件，提供模拟aarch64架构的虚拟机进程
-m 2048	分配2048MB内存
-M virt	模拟成什么服务器，我们一般选择virt就可以了，他会自动选择最高版本的virt
-cpu cortex-a72	模拟成什么CPU，其中cortex-a53\a57\a72都是ARMv8指令集的
-smp 2,cores=2,threads=1,sockets=1	2个vCPU，这2个vCPU由qemu模拟出的一个插槽（socket）中的2个核心，每个核心支持一个超线程构成
-bios xxx	指定bios bin所在的路径
-device xxx	添加一个设备，参数可重复
-drive	添加一个驱动器，参数可重复
-net	添加网络设备

QEMU虚拟机怎么连网
在Windows上使用qemu虚拟机，使虚拟机能连网，配置方法如下：

在Windows主机上安装TAP网卡驱动：可下载openvpn客户端软件，只安装其中的TAP驱动；在网络连接中，会看到一个新的虚拟网卡，属性类似于TAP-Windows Adapter V9，将其名称修改为tap0。

将虚拟网卡和Windows上真实网卡桥接：选中这两块网卡，右键，桥接。此时，Windows主机将不能连接互联网，需要在网桥上配置IP地址和域名等信息，才能使Windows主机连接互联网。

QEMU参数配置：在虚拟机启动命令行添加以下参数--net nic -net tap,ifname=tap0；tap0为的虚拟网卡名。