KVM en el ODROID-XU4

Esta es una guía paso a paso sobre cómo activar KVM en un ODROID-XU4. Esta guía solo está disponible para las versiones de u-boot odroidxu4-v2017.05 y Linux kernel 4.9.x. El primer paso es recompilar el kernel. KVM necesita el arch timer en lugar de MCT (Multi-Core Timer), que es el temporizador por defecto del ODROID-XU4 (exynos5422-odroidxu4-kvm.dtb). Las configuraciones relacionadas con la virtualización están en el archivo odroidxu4_kvm_defconfig.

$ sudo apt update
$ sudo apt install git
$ git clone --depth 1 https://github.com/hardkernel/linux -b odroidxu4-4.9.y
$ cd linux
$ make odroidxu4_kvm_defconfig
$ make -j8
$ sudo make modules_install
$ sudo cp arch/arm/boot/zImage /media/boot/zImage_kvm
$ sudo cp arch/arm/boot/dts/exynos5422-odroidxu4-kvm.dtb /media/boot/

Modifica el archivo boot.ini cambiando "zImage" por "zImage_kvm" y "exynos5422-odrooidxu4.dtb" por "exynos5422-odrooidxu4-kvm.dtb" /media/boot/boot.ini

(......)
# Load kernel, initrd and dtb in that sequence
fatload mmc 0:1 0x40008000 zImage_kvm
(......)
if test "${board_name}" = "xu4"; then fatload mmc 0:1 0x44000000 exynos5422-odrooidxu4-kvm.dtb; setenv fdtloaded "true"; fi
(......)

Reinicia el ODROID-XU4, después verifica si KVM está activado una vez que el proceso de arranque haya finalizado:

$ dmesg | grep HYP
[ 0.096589] CPU: All CPU(s) started in HYP mode.
[ 0.777814] kvm [1]: HYP VA range: c0000000:ffffffff
$ dmesg | grep kvm
[ 0.777771] kvm [1]: 8-bit VMID
[ 0.777793] kvm [1]: IDMAP page: 40201000
[ 0.777814] kvm [1]: HYP VA range: c0000000:ffffffff
[ 0.778642] kvm [1]: Hyp mode initialized successfully
[ 0.778713] kvm [1]: vgic-v2@10484000
[ 0.779091] kvm [1]: vgic interrupt IRQ16
[ 0.779127] kvm [1]: virtual timer IRQ60
$ cat /proc/interrupts | grep arch_timer
58: 0 0 0 0 0 0 0 0 GIC-0 29 Level arch_timer
59: 0 1857 1412 1345 16986 6933 5162 3145 GIC-0 30 Level arch_timer

Ubuntu Mínimo 16.04.3 ejecutándose con QEMU y KVM/ARM

Para continuar con esta sección, asegúrate de que KVM ya esté activado, con 4 GB o más de espacio de almacenamiento disponible. En esta sección ejecutaremos la imagen Ubuntu Minimal 16.04.3 en la máquina virtual usando QEMU y KVM/ARM.

Para empezar, instala qemu-system-arm con el cual vamos a virtualizar la máquina arm y los paquetes requeridos:

$ sudo apt update
$ sudo apt install qemu-system-arm kpartx

A continuación, prepara las imágenes dtb y del kernel del Sistema Opertaivo invitado. Es necesario configurar la frecuencia del reloj para el temporizador en el archivo dts agregando la línea "clock-frequency = <100000000>;" en el nodo del temporizador.

$ wget https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.13.tar.xz
$ tar Jxvf linux-4.13.tar.xz
$ cd linux
$ nano arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca15-tc1.dts

arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca15-tc1.dts

timer {
compatible = "arm,armv7-timer";
interrupts = <1 13 0xf08>,
<1 14 0xf08>,
<1 11 0xf08>,
<1 10 0xf08>;
clock-frequency = <100000000>;
};

Compila y copia las imágenes dtb y zImage en el directorio de trabajo:

$ make vexpress_defconfig
$ make menuconfig

Enable the block layer ---> [*] Support for large (2TB+) block devices and files

$ make zImage dtbs -j8
$ cp arch/arm/boot/zImage ../
$ cp arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb ../
$ cd ..

Prepara la imagen del sistema de archivos root de Ubuntu Minimal descargando la imagen Ubuntu minimal 16.04.3 y genera la imagen del sistema de archivos root desde la imagen.

$ wget https://odroid.in/ubuntu_16.04lts/ubuntu-16.04.3-4.9-minimal-odroid-xu4-20170824.img.xz
$ unxz ubuntu-16.04.3-4.9-minimal-odroid-xu4-20170824.img.xz
$ sudo kpartx -a ubuntu-16.04.3-4.9-minimal-odroid-xu4-20170824.img
$ sudo dd if=/dev/mapper/loop0p2 of=ubuntu-minimal-16.04.3.img
$ sudo kpartx -d ubuntu-16.04.3-4.9-minimal-odroid-xu4-20170824.img

Modifica el sistema de archivos root para el entorno invitado eliminando la configuración y el archivo específicos de ODROID:

$ mkdir rootfs
$ sudo mount ubuntu-minimal-16.04.3.img rootfs
$ cd rootfs
$ sudo rm ./first_boot
$ sudo rm ./etc/fstab
$ sudo touch ./etc/fstab
$ cd ..
$ sudo umount rootfs

Ejecuta qemu, donde el host es Ubuntu Mate 16.04.3/kernel 4.9.50, y el invitado es Ubuntu Mínimal 16.04.3/kernel 4.13.

$ qemu-system-arm -M vexpress-a15 -smp 2 -cpu host \
-enable-kvm -m 512 -kernel zImage -dtb vexpress-v2p-ca15-tc1.dtb \
-device virtio-blk-device,drive=virtio-blk \
-drive file=ubuntu-minimal-16.04.3.img,id=virtio-blk,if=none \
-netdev user,id=user -device virtio-net-device,netdev=user \
-append "console=tty1 root=/dev/vda rw rootwait fsck.repair=yes"