在linux下搭建rtthread_qemu系统

1.获取RT-Thread以及env工具

1.1 源码包获取

RT-Thread源码的获取方式有多种，可以是官网浏览器下载、云盘下载、git获取，强烈推荐git，因为使用git可以很方便的切换各种版本的rtthread，但是前提是要先安装git，linux下的安装方法不多叙述。这里不推荐拷贝windows系统里面的源码包，因为windows与linux的文件换行符等差异，会导致各种坑，所以还是老老实实的重新下载源码包吧。

git方式国内建议使用gitee。

在终端输入

git clone http://gitee.com/rtthread/rt-thread.git

即可获取rtthread最新版的源码包，但是由于兼容问题不太推荐最新的包，终端输入cd rt-thread 进入源码包后，使用git reset —hard + 某旧版本id可以快速切换到改旧版本的源码包，以4.1.1为例,在终端输入

git reset --hard aab2428d4177a02cd3b0fd020e47a88de379a6ab

版本的id号可以通过 git log查看，commit后的就是该版本

1.2 env工具

对于中国大陆用户，请使用以下三行命令进行下载，第一行是下载，第二行修改权限，第三行安装

wget https://gitee.com/RT-Thread-Mirror/env/raw/master/install_ubuntu.sh
chmod 777 install_ubuntu.sh
./install_ubuntu.sh --gitee
Prepare Env
PLAN A: Whenever start the ubuntu system, you need to type command source ~/.env/env.sh to activate the environment variables.

or PLAN B: open ~/.bashrc file, and attach the command source ~/.env/env.sh at the end of the file. It will be automatically executed when you log in the ubuntu, and you don’t need to execute that command any more.

意思就是有两种方法来配置env,推荐第二种,输入

gedit ~/.bashrc
再在文件最后一行输入source ~/.env/env.sh

1.3 编译调试所需工具

除此之外，需安装编译工具gcc-arm-none-eabi、scons、gdb调试工具等，输入以下指令下载安装

sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi
sudo apt-get install qemu-system-arm
sudo apt-get install scons
sudo apt-get install binutils-arm-none-eabi
通常编译器都自动安装到/usr/bin下了，安装好之后需进入rt-thread/bsp/qemu-vexpress-a9，打开rtconfig.py文件，37行左右会指定编译工具，设置为gcc，路径为/usr/bin

PLATFORM = 'gcc'
EXEC_PATH = r'/usr/bin'

2.运行QEMU看看效果

在windows下是运行qemu.bat，linux下则是qemu.sh。进入到rt-thread/bsp/qemu-vexpress-a9下，输入

./qemu.sh
即可启动虚拟的开发板。如果运行不了qemu.sh，则需要使用

chmod +x qemu.sh
为该文件增加“可执行”的属性。

如果还是运行不了，可能是没有生成rtthread.elf的文件，qemu.sh脚本里面就一句话，作用是使用qemu创建机器，运行rtthread.elf。

输入scons可编译工程生成rtthread.elf

运行效果如下图，已经进入了虚拟开发板的命令行界面。

输入 Ctrl + c 可退出

3.修改main.c并编译运行

打开rt-thread/bsp/qemu-vexpress-a9/application下的main.c，可以看到如下内容，经典的hello world

#include
#include
#include
int main(void)
{
printf("Hello RT-Thread!n");
return 0;
}
尝试修改一下，printf(“Hello RT-Thread this is a test n”);

保存后，再linux终端rt-thread/bsp/qemu-vexpress-a9/目录下，输入scons，工程便开始编译

最终提示生成了rtthread.elf文件。运行./qemu.sh，可以看到启动后打印修改的内容

4.搭建VSCode，开发更方便

很多人不习惯使用vi编辑器、gedit编辑器修改文件，不习惯使用gdb进行调试（我就是），搭建VSCode是很有必要的，看代码很方便，调试界面也很友好。

VSCode的下载安装不多作介绍，简介就是宇宙最强万能写代码工具。

这里还要借助VSCode里面的插件: RT-Thread Studio

安装好之后，按照扩展设置，添加几个必要的路径：

1.rtthread源码包路径

2.gdb路径：/usr/bin/arm-none-eabi-gdb

3.Toolchain_Loacation工具链 gcc编译器的路径：/usr/bin

使用左侧的RT按钮，即可打开一个工程。鼠标悬停再工程上，可看到编译、调试等选项：

如此，就很方便了。调试起来毫无压力。

5.为QEMU增加网卡

到这里，基本的环境就已经搭建好了。但是需要使用更多的接口，还需要了解以下QEMU。

QEMU的本质是使用电脑的硬件，虚拟出一个开发板，也就是说这个开发板使用的接口实际上都是你的电脑的接口。

这一步，为QEMU增加网卡。根据RT-Thread文档中心的指引，在windows下使用qemu，添加网卡是首先安装一个虚拟网卡，然后将真实的可上网的网卡共享到虚拟网卡，然后再启动虚拟开发板的时候设置启动参数，将虚拟网卡作为启动项，当作虚拟开发板的网卡。

Linux中也是如此。大概的示意图如下图所示。

需要先安装网桥软件包

sudo apt-get install bridge-utils
sudo apt-get install uml-utilities
参照网上的例子改写了qemu.sh，如下。其中ens33和ens36为我电脑上的两个网卡，一个是以太网（VMware实体window和linux虚拟机NET模式），一个是WIFI（VMware桥接模式，linux和windows共用wifi）。

if [ ! -f "sd.bin" ]; then
dd if=/dev/zero of=sd.bin bs=1024 count=65536
fi
#检测是否可上网
function network()
{
local ret_code=curl -I -s --connect-timeout 1 www.baidu.com -w %{http_code} | tail -n1
if [ "x$ret_code" = "x200" ]; then
return 1 #网络畅通
else
return 0 #不通
fi
return 0
}
network
if [ $? -eq 0 ];then
echo "网络不通畅" #不使用dhcp
sudo ifconfig ens33 down
if [ ! -d /sys/class/net/br0 ];then
sudo brctl addbr br0 #添加名为br0的网桥
sudo brctl addif br0 ens33 #网桥上添加接口ens33
sudo brctl stp br0 off #关闭生成树协议
sudo brctl setfd br0 1 #设置转发延迟
sudo brctl sethello br0 1 #设置hello时间
fi
sudo ifconfig br0 192.168.75.12 promisc up #启用br0接口
sudo ifconfig ens33 192.168.75.128 promisc up #启用网卡接口
sudo dhclient br0 #从dhcp服务器获得br0IP地址
sudo brctl show br0 #查看虚拟网桥列表
sudo brctl showstp br0 #查看br0各接口信息
tunctl -t tap0 -u root
brctl addif br0 tap0
ifconfig tap0 0.0.0.0 promisc up
brctl showstp br0
else
sudo ifconfig ens36 down #关闭能连接的主机网卡
if [ ! -d /sys/class/net/br0 ];then
sudo brctl addbr br0 #添加名为br0的网桥
sudo brctl addif br0 ens36 #网桥上添加接口ens36
sudo brctl stp br0 off #关闭生成树协议
sudo brctl setfd br0 1 #设置转发延迟
sudo brctl sethello br0 1 #设置hello时间
fi
sudo ifconfig br0 0.0.0.0 promisc up #启用br0接口
sudo ifconfig ens36 0.0.0.0 promisc up #启用网卡接口
sudo dhclient br0 #从dhcp服务器获得br0IP地址
sudo brctl show br0 #查看虚拟网桥列表
sudo brctl showstp br0 #查看br0各接口信息
tunctl -t tap0 -u root
brctl addif br0 tap0
ifconfig tap0 0.0.0.0 promisc up
brctl showstp br0
fi
sudo qemu-system-arm
-M vexpress-a9
-smp cpus=2
-kernel rtthread.bin
-serial stdio
-sd sd.bin
-net nic -net tap,ifname=tap0

修改完之后，保存，运行qemu.sh，在rtthread终端ping一个网站即可ping通，到此就可以进行下一步学习了。B站上RTThread官方账号有网络课程专栏【7天入门网络编程】，搭配使用真香。若ping不通则有可能是你的linux系统本身就上不了网，所以网桥一定要连接到可以上网的网卡才能往下走。ping不通移步第6节 VMWare虚拟机网卡配置简介，参考一下我的配置。

此时启动另一个终端，输入ifconfig，可以看到网卡的信息，里面有qemu.sh文件里新建的br0网桥、本机网卡ens33、ens36、lo回环、tap0虚拟网卡

6.VMWare虚拟机网卡配置简介

以下给出我的参考配置

在windows平台下使用VMware，windos下网络适配器为如下配置，其中WLAN就是可以上网的Wifi，虚拟网卡VMnet8用于NET模式进行windows和Ubuntu的文件共享、SSH等

在虚拟机设置里面使用VMnet8和VMnet0，其中VMnet8设置为NAT模式，VMnet0设置为自定义桥接模式。在虚拟网络编辑器里设置VMnet0桥接目标为我的WIFI，即RZ608 Wi-Fi 6E 80MHz。

设置完成后，在Ubuntu中使用ifconfig就可以看到这两个网卡了，或者在图形界面中也可以设置，但是Ubuntu都认为这两个网卡都是有线网卡

这时在去ping一个网站就可以ping通了，如果ping不通可以尝试关闭再重新打开。

7.TCP客户端示例

演示TCP客户端示例。

在windows下打开一个TCP服务器（咱也不知道为什么用windows，正好电脑上有，用着方便）

在RT-Thread命令行中输入tcp_client命令 + 服务器IP +服务器端口号

msh /> tcp_client 192.168.75.1 7001

源码见文末尾，该源码包通过sons —menuconfig弹出裁剪配置界面，添加

RT-Thread online packages ---->
miscellaneous packages ---->
samples:kernel and components samples --->
a network_samples package for rt-thread ---->
[network] tcp client
即可获得，添加完成之后，在终端输入

pkgs --update
自动下载TCP示例源代码，然后直接scons编译即可使用

/*

Copyright (c) 2006-2022, RT-Thread Development Team

SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

Change Logs:
Date Author Notes

/
/

程序清单：tcp 客户端

这是一个 tcp 客户端的例程
导出 tcpclient 命令到控制终端
命令调用格式：tcpclient URL PORT
URL：服务器地址 PORT:：端口号
程序功能：接收并显示从服务端发送过来的信息，接收到开头是 'q' 或 'Q' 的信息退出程序
/
#include
#include / 使用BSD socket，需要包含socket.h头文件 /
#include
#include
#include
#include
#define BUFSZ 1024
static const char send_data[] = "This is TCP Client from RT-Thread."; / 发送用到的数据 */
static void tcpclient(int argc, char **argv)
{
int ret;
char *recv_data;
struct hostent *host;
int sock, bytes_received;
struct sockaddr_in server_addr;
const char url;
int port;
if (argc < 3)
{
rt_kprintf("Usage: tcpclient URL PORTn");
rt_kprintf("Like: tcpclient 192.168.12.44 5000n");
return ;
}
url = argv[1];
port = strtoul(argv[2], 0, 10);//第2个参数字符串转为整形 端口号
/ 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） /
host = gethostbyname(url);
/ 分配用于存放接收数据的缓冲 /
recv_data = rt_malloc(BUFSZ);
if (recv_data == RT_NULL)
{
rt_kprintf("No memoryn");
return;
}
/ 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 /
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
/ 创建socket失败 /
rt_kprintf("Socket errorn");
/ 释放接收缓冲 /
rt_free(recv_data);
return;
}
/ 初始化预连接的服务端地址 */
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);
server_addr.sin_addr = *((struct in_addr )host->h_addr);
rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
/ 连接到服务端 */
if (connect(sock, (struct sockaddr )&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
/ 连接失败 */
rt_kprintf("Connect fail!n");
closesocket(sock);
/*释放接收缓冲 /
rt_free(recv_data);
return;
}
else
{
/ 连接成功 /
rt_kprintf("Connect successfuln");
}
while (1)
{
/ 从sock连接中接收最大BUFSZ - 1字节数据 /
bytes_received = recv(sock, recv_data, BUFSZ - 1, 0);
if (bytes_received < 0)
{
/ 接收失败，关闭这个连接 /
closesocket(sock);
rt_kprintf("nreceived error,close the socket.rn");
/ 释放接收缓冲 /
rt_free(recv_data);
break;
}
else if (bytes_received == 0)
{
/ 默认 recv 为阻塞模式，此时收到0认为连接出错，关闭这个连接 /
closesocket(sock);
rt_kprintf("nreceived error,close the socket.rn");
/ 释放接收缓冲 /
rt_free(recv_data);
break;
}
/ 有接收到数据，把末端清零 /
recv_data[bytes_received] = '�';
if (strncmp(recv_data, "q", 1) == 0 || strncmp(recv_data, "Q", 1) == 0)
{
/ 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 /
closesocket(sock);
rt_kprintf("n got a 'q' or 'Q',close the socket.rn");
/ 释放接收缓冲 /
rt_free(recv_data);
break;
}
else
{
/ 在控制终端显示收到的数据 /
rt_kprintf("nReceived data = %s ", recv_data);
}
/ 发送数据到sock连接 /
ret = send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);
if (ret < 0)
{
/ 接收失败，关闭这个连接 /
closesocket(sock);
rt_kprintf("nsend error,close the socket.rn");
rt_free(recv_data);
break;
}
else if (ret == 0)
{
/ 打印send函数返回值为0的警告信息 */
rt_kprintf("n Send warning,send function return 0.rn");
}
}
return;
}
MSH_CMD_EXPORT(tcpclient, a tcp client sample);