使用Qemu运行Ubuntu文件系统 —— 搭建SVE学习环境（2）

开发环境

PC：ubuntu18.04

Qemu：4.1

Kernel：Linux-5.2

概述

　　由于要学习ARM的SVE技术，但是目前还没有支持SVE指令的板子，所以只能用Qemu来模拟，但是发现Qemu在用户模式下无法设置SVE的位宽，在浏览ARM官网资料时发现，ARM提供了Arm Instruction Emulator（下载链接）可以用来模拟SVE指令，并且可以设置SVE位宽，遗憾的是该模拟器只能运行在AArch64机器上，并且提供了基于ubuntu16.04的安装包。所以，需要先在qemu上运行一个ubuntu系统，然后再在其中安装Arm Instruction Emulator。

正文

1、参考博客：使用Qemu运行Ubuntu文件系统（1）

2、参考博客：用Qemu搭建aarch64学习环境

3、参考博客：Qemu-4.1 桥接网络设置

4、参考博客：安装docker后，导致qemu的桥接网络出现问题

5、下面是与上面不同的地方

使用的是qemu-aarch64-static

下载的ubuntu镜像是：ubuntu-base-16.04.6-base-arm64.tar.gz

6、在运行时，使用如下命令：(下面用到的制作好的ubuntu16.04镜像可以到这里下载，用户名"pengdl"，密码是一个空格)

sudo qemu-system-aarch64 \
    -M  virt \
    -cpu cortex-a57 \
    -smp 4 \
    -m 2048M \
    -kernel ./linux-5.2/arch/arm64/boot/Image \
    -nographic \
    -append "noinitrd root=/dev/vda rootfstype=ext4 rw" \
    -nic tap \
    -fsdev local,security_model=passthrough,id=fsdev0,path=/nfsroot \
    -device virtio-9p-pci,id=fs1,fsdev=fsdev0,mount_tag=hostshare \
    -drive if=none,file=./ubuntu_rootfs/ubuntu.ext4,id=hd0 \
    -device virtio-blk-device,drive=hd0

7、系统运行起来后，可以用使用串口或者telnet以普通用户登录虚拟机，然后再用mount -t nfs 或者 mount -t 9p的方式将Host上的目录挂载到虚拟机中，来安装ARMIE。

8、可以参考前一篇交叉编译支持SVE ACLE的gcc，对测试程序稍作修改，来看看修改SVE位宽的运行效果：

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

// Scalar version.
void add_arrays(double * restrict dst, double *src, double c, const int N) {
    for (int i = 0; i < N; i++)
        dst[i] = src[i] + c;
}

// Vector version
void vla_add_arrays(double * restrict dst, double *src, double c, const int N) {
    int64_t i = 0;

    svbool_t pg = svwhilelt_b64(i, (int64_t)N);
    while (svptest_any(svptrue_b64(), pg)) {
        svfloat64_t vsrc = svld1(pg, src + i);
        svfloat64_t vdst = svadd_x(pg, vsrc, c);
        svst1(pg, dst + i, vdst);

        i += svcntd();
        pg = svwhilelt_b64(i, (int64_t)N);
        printf("# %ld\n", i);
    }
}

// Vector version
void vla_add_arrays_2(double *dst, double *src, double c, const int N) {
    for (int i = 0; i < N; i += svcntd()) {
        svbool_t Pg = svwhilelt_b64(i, N);
        svfloat64_t vsrc = svld1(Pg, &src[i]);
        svfloat64_t vdst = svadd_x(Pg, vsrc, c);
        svst1(Pg, &dst[i], vdst);
        printf("* %d\n", i);
    }
}

int main(void) {
    double src[100];
    double c;
    double dst_serial[100], dst_vla[100], dst_vla2[100];
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        src[i] = (double) i / ((double) i + 1);
    }

    c = src[rand() % 100];

    add_arrays(dst_serial, src, c, 100);
    vla_add_arrays(dst_vla, src, c, 100);
    vla_add_arrays_2(dst_vla2, src, c, 100);

    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        printf("%f %f %f, %f, %f\n", dst_serial[i], dst_vla[i], dst_vla2[i], src[i], c);
    }
    return 0; 
}