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Ubuntu 17.10,C 程序:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    puts("hello");
    return EXIT_SUCCESS;
}

gem5 版本:da79d6c6cde0fbe5473ce868c9be4771160a003b 2017 年 12 月

海合会版本:

$ sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
$ arm-linux-gnueabi-gcc --version
arm-linux-gnueabi-gcc (Ubuntu/Linaro 7.2.0-6ubuntu1) 7.2.0

编译并运行:

./gem5/gem5/build/ARM/gem5.opt ./gem5/gem5/configs/example/se.py -c ./a.out
arm-linux-gnueabi-gcc -static kernel_module/user/hello.c

结果:

gem5 Simulator System.  http://gem5.org             
gem5 is copyrighted software; use the --copyright option for details.                                    

gem5 compiled Feb 23 2018 05:25:49                  
gem5 started Feb 24 2018 04:10:38                   
gem5 executing on ciro-p51, pid 3092                
command line: ./gem5/gem5/build/ARM/gem5.opt ./gem5/gem5/configs/example/se.py -c ./a.out                

Global frequency set at 1000000000000 ticks per second                                                   
warn: DRAM device capacity (8192 Mbytes) does not match the address range assigned (512 Mbytes)          
0: system.remote_gdb.listener: listening for remote gdb #0 on port 7000                                  
**** REAL SIMULATION ****                           
info: Entering event queue @ 0.  Starting simulation...                                                  
FATAL: kernel too old                               
warn: ignoring syscall rt_sigprocmask(...)          
      (further warnings will be suppressed)         
fatal: syscall gettid (#224) unimplemented.         
Memory Usage: 659680 KBytes 

在 X86 上类似。

这已经在邮件列表中被反复询问,所以让我们在这里集中讨论并确定最佳解决方案。

https://www.mail-archive.com/gem5-users@gem5.org/msg12385.html提供了很好的问题描述:

_start() 开始后不久,C 库发出 uname() 系统调用以验证最低内核版本。如果您查看 gem5/src/arch/arm/linux/process.cc http://process.cc,您将看到在 32 位模式下,模拟的系统调用返回“3.0.0”,而在 64 位模式下,则返回“3.7. 0+”。在 crosstool-ng 中配置工具链时,有一个选项“CT_LIBC_GLIBC_MIN_KERNEL_VERSION”。如果这大于模拟的 uname() 报告的值,glibc 将致命()。

我注意到,如果我使用魔法树内 blob:

tests/test-progs/hello/bin/arm/linux/hello

那么这个blob有什么特别之处,它是如何生成的?

源代码上允许的源版本

823d9d177fded16af07114d70b5c26caaec6aa00 告诉我们,定义假内核版本的 x86 点是src/arch/x86/linux/process.cc.

unameFunc(SyscallDesc *desc, int callnum, Process *process,
    ...
    strcpy(name->release, "3.2.0");

类似的 grepping 告诉我们,arm 32 在 3.0 和 64 在 3.7.0。

crosstool-ng尝试

一种有希望的可能性是使用 crosstool-ng https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng来生成编译器,这使得事情更加可控。

从 ab3c204aee88f08481f1f63825d0e94b082ef84e 开始,我尝试了以下两个配置:

  • ./ct-ng arm-cortex_a15-linux-gnueabihf
  • ./ct-ng aarch64-unknown-linux-gnu

它使用 GCC 8.1 为内核 4.16 编译,然后在 gem5 49f96e7b77925837aa5bc84d4c3453ab5f07408e 上的静态编译分别失败:

fatal: syscall openat (#322) unimplemented.

和:

panic: Attempted to execute unimplemented instruction 'mrs' (inst 0x4d5380000)

但我真的不明白任何失败:

  • openat是在更老的内核 2.6.16 中引入的,它看起来并不那么奇特,所以为什么还不实现呢?

    然后我们可以在源代码中看到它是为 64 位实现的,但由于某种原因没有为 32 位实现。

    我还尝试将 arm 的最低内核版本设置为 3.2,但不出所料,它没有帮助。

  • mrs为什么不执行指令?ARM参考说这个指令编码结束于:

    1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
    

    这是:

    d 5 2
    

    所以也许它与 匹配0x4d5380000,但我不确定。

使用不同的 crosstool-ng 设置也很有趣,特别是目标内核版本,在该版本中默认为最新的 v4.16,看看它是否解决了系统调用问题。

于 2018 年 5 月在 gem5 49f96e7b77925837aa5bc84d4c3453ab5f07408e 上测试。

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更新 gem5 2019 年 5 月

合并补丁https://gem5-review.googlesource.com/c/public/gem5/+/17849后,现在可以简单地“修复”问题:

gem5.opt se.py --param 'system.cpu[0].workload[:].release = "4.18.0"'

然后,您应该设置与您的工具链或更新版本匹配的内核版本。

我不知道如何轻松找到 Ubuntu 预构建跨工具链的最小值,但您可以尝试设置最新的内核版本,或者99.99.99.

太新的版本可能会导致 glibc 使用尚未在 gem5 中实现的可选新内核功能,但我相信这并不常见。

带有 gem 的 Ubuntu 18.045 2018 年 10 月

在最近几次 gem5 更新之后,一个适用于所有 x86、arm、aarch64 的 C hello world 与预打包的 Ubuntu 工具链一起工作。这在以下位置进行了详细描述:How to compile and run an executable in gem5 syscall emulation mode with se.py?

crosstool-ng x86_64-unknown-linux-gnu

与 gem5 49f96e7b77925837aa5bc84d4c3453ab5f07408e、ct-ng ab3c204aee88f08481f1f63825d0e94b082ef84e 合作。file出于某种原因,为旧的 Linux 内核 3.2 生成可执行文件。

uclibc

这可能是个坏主意,但如果我们使用带有 uclibc 而不是 glibc 的 crosstool-ng:

./ct-ng aarch64-unknown-linux-uclibc

那么该实现没有内核检查,并且 hello world 适用于所有拱门。

出于某种原因mrs,在这种情况下也没有使用,因为 glibc 倾向于在它的 pre-main 函数上使用更多特性。然而,该问题在稍后的提交中得到解决,如以下所述:如何使用 se.py 在 gem5 系统调用仿真模式下编译和运行可执行文件?

当然,在更复杂的程序上其他未实现的系统调用肯定会失败。

于 2018-05-26T11:33:26.310 回答