QEMU for windowsでRaspbian Jessieを動作させる

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以前、QEMUでRaspbian Wheezyを動作させましたが、Raspbian Jessieはできませんでした。いろいろ試行錯誤していましたが、以下のページの手順で動作させることができたので、作業手順をまとめます。

Emulating Jessie image with 4.1.x kernel · dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel Wiki

動作させる目的

自宅でRaspberry Pi Model B+が元気に動作していますが、これに変更を加える前に動作確認する環境が欲しいです。一般的なOSであれば、普通にVagrant+VirtualBoxやDockerを使用しますが、ARMプロセッサが前提のRaspbianでは簡単にはできません。当記事は、その環境を作るための作業手順です。

ちなみに、元々はRaspbian+Dockerの動作確認環境が欲しかったための作業でしたが、後述しますがDockerは動作できませんでした。

ダウンロード

この作業で作成したパッケージは、GitHubで公開しています。

作業環境

  • Surface Pro 4 + Windows 10
    • qemu-system-armが動作すれば、この環境でなくても問題無いはずです。
  • Vagrant 1.8.1 + VirtualBox
    • Raspbianイメージをマウントするために必要ですが、.img内を編集できるのであれば不要です。
  • QEMU 2.4.1 on Windows
  • Raspbian Jessie 2016/2/26版

作業手順

Qemu、Raspbian、カーネルイメージをダウンロード

QEMUは、Windows用にビルドされたアプリをダウンロードします。記事執筆時点ではQemu-2.4.1-windows.7zが最新です。

Qemu On Windows

Raspbianをダウンロードします。記事執筆時点では2016-02-26-raspbian-jessie.zipが最新です。

Download Raspbian for Raspberry Pi

NOTE: 旧バージョンのRaspbianがページに表示されていませんが、 https://downloads.raspberrypi.org/ から旧バージョンをダウンロードできるっぽいです。

RaspbianをQEMUで動作させるために必要なカーネルイメージをダウンロードします。Jessie用をダウンロードしてください。記事執筆時点ではkernel-qemu-4.1.13-jessieが最新です。

dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel: Qemu kernel for emulating Rpi on QEMU

ダウンロードしたファイルは、全てC:\raspbian-jessie-on-qemu\に置きます。

ダウンロードしたファイルを展開

ダウンロードしたファイルを展開します。フォルダ・パスを決め打ちにしていますが、別フォルダでも問題ありません。

Qemu-2.4.1-windows.7zをC:\raspbian-jessie-on-qemu\qemu\に展開します。C:\raspbian-jessie-on-qemu\qemu\以下にQemuのファイル群が展開されている状態になります。

2016-02-26-raspbian-jessie.zipをC:\raspbian-jessie-on-qemu\raspbian\に展開します。

kernel-qemu-4.1.13-jessieはC:\raspbian-jessie-on-qemu\raspbian\に移動します。

これで、以下のようなファイル構成になります。

C:\
+---raspbian-jessie-on-qemu\
    +---qemu\
    |   +---qemu-system-arm.exe などQemuのファイル群
    +---raspbian\
        +---2016-02-26-raspbian-jessie.img
        +---kernel-qemu-4.1.13-jessie

Raspbianイメージを変更

Raspbianはこのままでは起動できません。起動できるように内部を編集します。この作業でVagrant+VirtualBoxを使用します。Raspbianイメージをマウントできて内部を編集できるのであれば、別の手段で問題ありません。

コマンドプロンプトを開き、C:\raspbian-jessie-on-qemu\raspbian\まで移動して、Vagrantを起動します。

cd C:\raspbian-jessie-on-qemu\raspbian\
vagrant init ubuntu/trusty64
vagrant up
vagrant ssh

Vagrantは、デフォルトでVagrantfileがあるフォルダを/vagrant/にマウントします。つまり、/vagrant/2016-02-26-raspbian-jessie.imgにRaspbianイメージがあります。このRaspbianイメージをマウントします。

$ sudo mount -v -o offset=67108864 -t ext4 /vagrant/2016-02-26-raspbian-jessie.img /mnt/

/mnt/etc/ld.so.preloadを開きます。

$ sudo vi /mnt/etc/ld.so.preload

1行目をコメントアウトします。

/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so
↓
#/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libarmmem.so

/mnt/etc/fstabを開きます。

sudo vi /mnt/etc/fstab

/dev/mmcblkを含む行をコメントアウトします。

/dev/mmcblk0p1  /boot           vfat    defaults          0       2
/dev/mmcblk0p2  /               ext4    defaults,noatime  0       1
↓
#/dev/mmcblk0p1  /boot           vfat    defaults          0       2
#/dev/mmcblk0p2  /               ext4    defaults,noatime  0       1

exitして、Vagrantを破棄します。

vagrant destroy -f
rm Vagrantfile
rmdir /S /Q .vagrant

これで、Raspbianイメージの変更は完了です。

Raspbianを起動

QEMUでRaspbianを起動します。コマンドが長いので、起動バッチ・ファイルを作成します。C:\raspbian-jessie-on-qemu\run.batを以下のように作成します。

qemu\qemu-system-arm.exe -kernel raspbian\kernel-qemu-4.1.13-jessie -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -serial stdio -append "root=/dev/sda2 rootfstype=ext4 rw" -hda raspbian\2016-02-26-raspbian-jessie.img -redir tcp:50022::22

作成したrun.batを実行します。問題が無ければ、以下のようにRaspbianが起動します。

初期ユーザーはpi、パスワードはraspberryです。

上記のバッチ・ファイルに-redir tcp:50022::22というオプションが指定されているため、50022番ポートでssh接続ができます。

Raspbian Liteの場合

以上の作業をRaspbian Liteで行うと、以下のように起動します。

おまけ：Raspbian Jessie on qemuでDockerを動作させようとして失敗したメモ

$ apt-cache show docker.io
Package: docker.io
Version: 1.3.3~dfsg1-2
Architecture: armhf
Maintainer: Paul Tagliamonte <[email protected]>
Installed-Size: 14970
Depends: adduser, iptables, init-system-helpers (>= 1.18~), perl, libapparmor1 (>= 2.6~devel), libc6 (>= 2.14), libdevmapper1.02.1 (>= 2:1.02.90), libsqlite3-0 (>= 3.5.9)
Recommends: aufs-tools, ca-certificates, cgroupfs-mount | cgroup-lite, git, xz-utils
Suggests: btrfs-tools, debootstrap, lxc, rinse
Breaks: docker (<< 1.5~)
Replaces: docker (<< 1.5~)
Built-Using: golang-context (= 0.0~git20140604.1.14f550f-1), golang-dbus (= 1-1), golang-go-patricia (= 1.0.1-1), golang-go-systemd (= 2-1), golang-go.net-dev (= 0.0~hg20131201-1), golang-gocapability-dev (= 0.0~git20140516-1), golang-gosqlite-dev (= 0.0~hg20130601-1), golang-mux (= 0.0~git20140505.1.136d54f-2), golang-pty (= 0.0~git20140315.1.67e2db2-1)
Homepage: https://github.com/docker/docker
Priority: optional
Section: admin
Filename: pool/main/d/docker.io/docker.io_1.3.3~dfsg1-2_armhf.deb
Size: 3081622
SHA256: c5808c63bb28259d8bc4d13dad0b3c04675ec4abcf1b7bc18b07979d525fc62b
SHA1: 186f392e650ef2d71b9ba7f01078dc35ae3cca95
MD5sum: e6e16890ff92228a4607eb1a040e78c7
Description: Linux container runtime
 Docker complements kernel namespacing with a high-level API which operates at
 the process level. It runs unix processes with strong guarantees of isolation
 and repeatability across servers.
 .
 Docker is a great building block for automating distributed systems:
 large-scale web deployments, database clusters, continuous deployment systems,
 private PaaS, service-oriented architectures, etc.
 .
 This package contains the daemon and client. Using docker.io on non-amd64 hosts
 is not supported at this time. Please be careful when using it on anything
 besides amd64.
 .
 Also, note that kernel version 3.8 or above is required for proper operation of
 the daemon process, and that any lower versions may have subtle and/or glaring
 issues.
Description-md5: 05dc9eba68f3bf418e6a0cf29d555878

docker.ioがインストールできるので、早速、インストールして簡単なコマンドを実行したところ、エラーになってしまいました…

$ sudo docker run ubuntu /bin/echo 'Hello world'
2016/03/07 05:36:01 Post http:///var/run/docker.sock/v1.15/containers/create: read unix /var/run/docker.sock: connection reset by peer

そもそもインストールされたバージョンが古いですし、別の手段を探すこととします。

ライセンス

RaspbianはDFSGで提供されています。

QEMUはGPL v2で提供されています。

この文章の作業手順で作成してGitHubで公開しているパッケージは、RaspbianとQEMUのライセンスに準拠します。

この文章はクリエイティブ・コモンズ 表示 - 継承 4.0 国際 ライセンスの下に提供されています。この文章に書いてある内容は無保証であり、自己責任でご利用ください。