2.1 QEMU

qemu 是一个开源的模拟器和虚拟机，可以使用软件模拟硬件 行为，模拟是很重要的学习工具。

qemu 提供了什么

qemu 提供了一个虚拟机，这个虚拟机包括输入，输出，内存，网卡等设备。设备通过 各自的协议连接到总线上，CPU 通过读写总线上的地址来控制这些设备，一个机器上的 设备分布称为该机器的设备树。

qemu 的虚拟机

通过以下指令可以查看 qemu 支持的虚拟机类型，重点关注 virt，后续统一使用该通用虚拟机。

qemu-system-riscv64 -machine help
Supported machines are:                                       
none                 empty machine                            
sifive_e             RISC-V Board compatible with SiFive E SDK
sifive_u             RISC-V Board compatible with SiFive U SDK
spike                RISC-V Spike Board (default)             
virt                 RISC-V VirtIO board                      

qemu 的设备树

通过一下指令可以输出 qemu 的设备树信息，dtb (Device Tree Blob) 是二进制格式的 设备树。可以通过 dtc 工具转换为文本形式。

qemu-system-riscv64 -machine virt,dumpdtb=riscv64-virt.dtb
dtc -o riscv64-virt.dts -O dts -I dtb riscv64-virt.dtb

设备 - 内存

查看 riscv64-virt.dtb 文件，关注其中的 memory 设备即内存设备。

  memory@80000000 {
    device_type = "memory";
    reg = <0x00 0x80000000 0x00 0x8000000>;
  };

大多数设备都映射为地址，且可能存在不相邻的地址段，所以 reg 的含义是

reg = <address1 size1 address2 size2 ...>

前缀 0x00 不清楚具体含义。

这里表示以 0x8000000 起始且大小为 128M 的内存设备。而每个地址代表 1 字节，所以内存大小是 128MB。