# Phytium-Xen

**Repository Path**: MrChaosCodecloud/phytium-xen

## Basic Information

- **Project Name**: Phytium-Xen
- **Description**: 基于飞腾CPU移植的Xen 4.15示例。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 3
- **Created**: 2022-09-22
- **Last Updated**: 2022-09-22

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 1 概述

Xen是Type-1型虚拟机监视器,可以运行在x86和具有虚拟化扩展的ARM平台上，包括ARMv8和一些ARMv7处理器。Xen对ARM平台的支持始于2008年，在2013年首次发布，2015年支持armv8多核扩展特性。

Xen提供了在同一台计算机上承载多个操作系统的能力。Xen可以运行多个客户机操作系统，每个客户机操作系统与Xen交互，就像它与真实硬件交互一样。Xen为每个虚拟机创建内存分区，其他虚拟机无法访问本机内存，除非被授予特殊权限。Xen也控制虚拟机占用的CPU核数和时间等资源，防止虚拟机占用所有的系统资源。

作为系统中最底层的软件，Xen一般通过U-Boot这样的引导程序加载运行。初始化之后，Xen立即启动第一个虚拟机，称为dom0。dom0在系统中充当Xen的代理，是管理程序操作和启动所必需的。通过dom0，系统开发人员可以控制虚拟机的启动、暂停或关闭。默认情况下，dom0可以访问所有系统资源。dom0以外的虚拟机通常称为domu。

# 2 系统构建

## 2.1 软硬件依赖

Xen的编译运行均在飞腾FT2000/4上，Xen的版本为4.15.1，测试内核版本为4.19，根文件系统为Ubuntu 18.04，如有需要，可联系飞腾嵌入式软件部获取。编译Xen需要安装如下软件包：

	# apt install python3-dev acpica-tools uuid-dev libncurses5-dev libpixman-1-dev \
	libyajl-dev libfdt-dev flex bison device-tree-compiler bridge-utils

## 2.2 内核和设备树配置

运行Xen需要如下内核配置：

	CONFIG_XEN_DOM0=y
	CONFIG_XEN=y
	CONFIG_XEN_BLKDEV_FRONTEND=y
	CONFIG_XEN_NETDEV_FRONTEND=y
	CONFIG_XEN_NETDEV_BACKEND=y
	CONFIG_INPUT_XEN_KBDDEV_FRONTEND=y
	CONFIG_HVC_XEN=y
	CONFIG_HVC_XEN_FRONTEND=y
	CONFIG_XEN_FBDEV_FRONTEND=y
	CONFIG_XEN_BALLOON=y
	CONFIG_XEN_SCRUB_PAGES_DEFAULT=y
	CONFIG_XEN_DEV_EVTCHN=y
	CONFIG_XEN_BACKEND=y
	CONFIG_XENFS=y
	CONFIG_XEN_COMPAT_XENFS=y
	CONFIG_XEN_SYS_HYPERVISOR=y
	CONFIG_XEN_XENBUS_FRONTEND=y
	CONFIG_XEN_GNTDEV=y
	CONFIG_XEN_GRANT_DEV_ALLOC=y
	CONFIG_SWIOTLB_XEN=y
	CONFIG_XEN_PRIVCMD=y
	CONFIG_XEN_EFI=y
	CONFIG_XEN_AUTO_XLATE=y

编译完成后生成内核和设备树：

	arch/arm64/boot/Image
	arch/arm64/boot/dts/phytium/ft2004-devboard-d4-dsk.dtb

重新编译设备树，在内部预留空间：

	# dtc -I dtb -O dts ft2004-devboard-d4-dsk.dtb > xen.dts
	# dtc -I dts -O dtb -S 0x8000 xen.dts > xen.dtb

## 2.3 编译Xen

下载Xen源码包，配置如下

	# tar -xf xen-4.15.tar.gz
	# cd xen-4.15
	# ./configure --enable-xen --enable-tools

打开config/Tools.mk，找到CONFIG\_QEMU\_XEN配置，修改成如下结果：

	CONFIG_QEMU_XEN     := n

编译安装实用工具：

	# make -j4
	# make install

# 3 运行

## 3.1 启动Xen和Dom0

将编译好的内核、设备树和Xen镜像放到根文件系统中，在U-BOOT中依次执行如下命令启动Xen和dom0，/chosen/module@0下的reg字段指定了dom0 Linux内核的内存位置和大小，需要根据实际加载来调整（内核大小可适当大一些，这样不用每次重新修改该字段）。

	mw.l 0x28180200 0x22884444; 
	ext4load nvme 0:4 0x90200000 /Image; 
	ext4load nvme 0:4 0x90100000 /xen.dtb; 
	ext4load nvme 0:4 0x93000000 /xen.efi;
	
	fdt addr 0x90100000; 
	fdt set /chosen \#address-cells <1>; 
	fdt set /chosen \#size-cells <1>; 
	fdt set /chosen xen,xen-bootargs "console=dtuart dtuart=/soc/uart@28001000"; 
	fdt set /chosen xen,dom0-bootargs "console=ttyAMA1,115200 root=/dev/nvme0n1p4 rw"; 
	
	fdt mknod /chosen module@0; 
	fdt set /chosen/module@0 compatible "xen,linux-zimage" "xen,multiboot-module"; 
	fdt set /chosen/module@0 reg <0x90200000 0x3000000>;
	
	booti 0x93000000 - 0x90100000;

下图是Xen的启动过程和dom0的登录界面：

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/xen.png)

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/dom0.png)

## 3.2 Dom0系统工具配置

Dom0启动后，需要挂载Xen相关的文件系统和启动守护进程，之后才能使用xl工具查看Xen信息，动态创建和关闭虚拟机等功能，启动脚本environ.sh内容如下所示：

	mount -t xenfs xenfs /proc/xen
	mount -t tmpfs xenstore /var/lib/xenstored

	mkdir -p /var/run/xen

	xenstored --pid-file /var/run/xen/xenstored.pid
	xenconsoled -i --log=none --log-dir=/var/log/xen/console &

	xenstore-write domid 0

系统启动后使用如下命令启动即可：

	# source environ.sh

打印Xen系统信息:

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/xl-info.png)

打印Xen中的Domain信息：

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/xl-list.png)


## 3.3 运行Linux domu

创建配置文件domu.cfg，内容如下:

	name="domu"
	memory=512
	kernel="/Image"
	ramdisk="/initrd.ext2"
	extra="root=/dev/ram rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 ramdisk_size=0x1000000"

运行Linux domu

	# xl create domu.cfg

查看现有的domain并连接到domu的控制台，效果如下图所示，可通过"CTRL+]"退出domu的控制台：

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/xl-create.png)

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/xl-console.png)

销毁domain

	# xl destroy domu

## 3.4 运行VxWorks domu

创建配置文件vx.cfg，内容如下:

	name="vxworks-dom"
	kernel="/root/qemu/zVxWorks.bin"
	memory=512
	vcpus=2

运行VxWorks domu并连接到控制台，命令和效果如下所示：

	# xl create -c vx.cfg

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/vxworks.png)

# 4 虚拟网卡

可通过dom0网桥和domu配置文件vif字段为domu下的Linux添加虚拟网卡，dom0下创建网桥：

	# brctl addbr xenbr0
	# brctl addif xenbr0 eth0
	# udhcpc -i xenbr0 -b

DomU配置文件：

	name="domu"
	memory=512
	kernel="/Image"
	ramdisk="/initrd.ext2"
	extra="root=/dev/ram rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 ramdisk_size=0x1000000"
	vif=["bridge=xenbr0"]

创建domu后通过ifconfig查看网卡状态：

![](https://gitee.com/phytium_embedded/phytium-xen/raw/master/pic/vif.png)


# 5 其他

如有需要，可联系飞腾嵌入式软件部,联系邮箱：

	lizongjun@phytium.com.cn
	shixiaofeng@phytium.com.cn