MIT 6.S081—环境配置和初步学习day01（VMware和Ubuntu安装）

发布于：2025-06-27 ⋅ 阅读:(22) ⋅ 点赞:(0)

1、安装虚拟机

Fusion and Workstation | VMware

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注册账号，登录，搜索：VMware Workstation Pro

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有一个承认链接

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百度网盘：

通过网盘分享的文件：VMware-workstation-full-17.6.2-24409262.exe
链接: https://pan.baidu.com/s/1Nvt6w0yqQesj2a-gq59ivQ?pwd=d6ey 提取码: d6ey

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2、下载ubuntu-20.04.3-desktop-amd64.iso

Ubuntu 20.04.6 LTS (Focal Fossa)

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硬件兼容性默认，不要动

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虚拟机运行的 Ubuntu 有如下的推荐配置：

  • 双核 2 GHz 处理器或更高
  • 4 GB 系统内存
  • 25 GB 磁盘存储空间
  • 可访问的互联网
  • 光驱或 USB 安装介质

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3、安装此类所需的所有软件

安装完成并启动虚拟机后输入以下命令下载必要工具，主要是c/c++编译工具集，riscv64架构的gnu工具集，qemu虚拟机，git，适用于riscv64架构的gdb。

RISC-V 版本： QEMU 5.1+、GDB 8.3+、GCC 和 Binutils。

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

4、下载Xv6的git仓库

git clone git://g.csail.mit.edu/xv6-labs-2021

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进入刚才git后的文件夹

输入下面的指令

make clean

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make qemu

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好的，我们来了解一下 QEMU。

QEMU 是什么？

QEMU 是 Quick EMUlator 的缩写，中文可以理解为 快速模拟器。

它是一个非常强大且多功能的开源虚拟化软件。简单来说，QEMU 主要有两大核心功能：

  1. 系统模拟器 (System Emulator)：
    • 这是 QEMU 最基本也最强大的功能。它可以模拟整个计算机系统，包括 CPU、内存、各种硬件设备（如硬盘、网卡、显卡等）。
    • 最重要的是，QEMU 能够模拟不同架构的 CPU。这意味着你可以在一台 x86 架构的电脑上运行 ARM 架构的操作系统（比如 Android 或树莓派的系统），反之亦然。这种能力叫做 全系统模拟 (Full System Emulation) 或 跨架构虚拟化 (Cross-Architecture Virtualization)。
    • 通过这种方式，你可以在一个“虚拟机”中安装和运行几乎任何操作系统，就像你在一台独立的物理机上操作一样。
  2. 用户模式模拟器 (User-mode Emulator)：
    • 在这种模式下，QEMU 可以模拟单个程序或进程的执行。它允许你在一种 CPU 架构上运行为另一种 CPU 架构编译的程序，而不需要模拟整个操作系统。
    • 例如，你可以在 x86 Linux 系统上直接运行为 ARM Linux 编译的二进制文件。这在软件开发和测试中非常有用。

QEMU 的主要特点和用途：

  • 开源免费： QEMU 是一个自由开源的项目，可以免费使用和修改。
  • 跨平台： 它可以在多种操作系统上运行，包括 Linux、Windows、macOS 等。
  • 支持多种架构： 它可以模拟 x86、ARM、PowerPC、SPARC、MIPS 等多种 CPU 架构。
  • 硬件虚拟化支持： QEMU 可以结合硬件虚拟化扩展（如 Intel VT-x 或 AMD-V），通过利用宿主机 CPU 的虚拟化能力来显著提升虚拟机性能。当与 KVM (Kernel-based Virtual Machine) 结合使用时，QEMU 可以提供接近原生的虚拟化性能，这时它更像是虚拟机的管理程序（Hypervisor）。
  • 灵活性高： QEMU 通过命令行参数提供了极高的灵活性，可以精细地控制虚拟机的各种硬件配置。
  • 广泛应用：
    • 开发和测试： 开发者可以在不同的操作系统或硬件架构上测试他们的软件，而无需购买物理设备。
    • 学习和研究： 学生和研究人员可以用 QEMU 来学习操作系统、计算机体系结构或进行系统安全研究。
    • 云计算和服务器虚拟化： QEMU 是许多云计算平台和虚拟化解决方案（如 OpenStack、Proxmox VE）的底层组件。
    • 嵌入式系统开发： 模拟嵌入式设备，方便软件开发和调试。
    • 游戏机模拟： 有些游戏模拟器也基于 QEMU。

QEMU 和 FEMU 的关系：

之前关于 FEMU 的讨论，可以看到 FEMU 是在 QEMU 的基础上进行扩展开发的。

  • QEMU 提供了模拟计算机系统的基础框架。 它知道如何模拟 CPU、内存、PCIe 总线等。
  • FEMU 在 QEMU 的基础上增加了对 NVMe SSD 的深度模拟能力。 QEMU 本身可以模拟一个简单的存储设备，但 FEMU 针对 NVMe 协议和 SSD 内部特性（如 FTL、GC、磨损均衡等）做了更细致、更真实的模拟，使其成为研究和测试 NVMe SSD 行为的专业工具。

简而言之，QEMU 是一个通用的虚拟机和模拟器，而 FEMU 是 QEMU 在 NVMe SSD 模拟领域的一个特定且高级的扩展。 你可以把 QEMU 看作是一辆汽车的基本框架，而 FEMU 则是在这个框架上打造出的一辆专门用于测试轮胎性能的专业赛车。

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