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QEMU 启动参数分析

主要贡献者

QEMU 是一款功能强大的开源虚拟化和仿真软件，支持多种处理器架构（x86、ARM、RISC-V、MIPS、Loongarch 等）。通过 QEMU，开发者可以在不同的硬件平台上测试操作系统、运行应用程序、进行内核开发和调试。

本章节将聚焦 QEMU 常用启动参数，以启动 OpenEuler RISC-V 系统为实例，重点讲解主板选型、CPU 配置、设备添加等核心操作，进而介绍如何精准查找适配自身需求的 QEMU 启动参数，抛砖引玉助力读者掌握相关应用方法。

了解 QEMU 启动参数，可以帮助我们：

Tip

  • 精确控制虚拟机硬件配置：CPU 核心数、内存大小、外设类型
  • 调试和开发需求：GDB 调试、串口输出、内核启动跟踪
  • 性能优化：选择合适的虚拟化加速技术
  • 多架构支持：快速切换不同的硬件平台进行测试

常用参数速查

大体上 QEMU 常用的启动参数可以分为五类：主板配置参数、引导参数、存储设备参数、网络参数、显示和交互参数。考虑 QEMU 的启动参数众多，不建议大家死记硬背，而是常用常新，可以将本文作为手册，需要的时候查询一下即可。

下面我们通过表格来介绍，主要罗列适用于 qemu-system-* 的启动参数。

主板配置参数：

parameter example Description
-machine or -M -M virt 选择机器或者主板的类型， -M help 可查询支持的主板
-cpu -cpu rv64 选择 CPU 模型， -cpu help 可查询支持的 CPU 模型
-m -m 2G 设置内存大小，支持 M/G 单位，如 2048M
-smp -smp 4 配置 CPU 核心数/线程数
-device -device virtio-blk-device 添加新设备，只要当前主板支持

引导参数：

parameter example Description
-bios -bios opensbi.bin 加载自定义 BIOS 或 OpenSBI 固件或裸机程序
-kernel -kernel Image 直接加载 Linux 内核镜像（direct Linux boot；不同架构常见镜像名不同，例如 x86 常见 bzImage，ARM/RISC-V 常见 Image）
-initrd -initrd initrd.img 指定初始化内存盘，加载 initramfs 或 initrd 文件系统
-append -append "console=ttyS0" 传递给内核的命令行参数（direct Linux boot 场景，通常与 -kernel 配合使用）
-dtb -dtb kernel.dtb 传递给内核的 DTB 镜像文件

存储设备参数：

parameter example Description
-drive -drive file=image.qcow2,format=qcow2,if=virtio 添加块设备（硬盘、光盘等）

网络参数：

parameter example Description
-netdev -netdev user,id=net0,hostfwd=tcp::2222-:22 定义网络后端，用户模式网络、TAP 设备

显示和交互参数：

parameter example Description
-nographic - 禁用图形输出，并将串口 I/O（以及默认 monitor）重定向到当前终端；默认转义键为 Ctrl+a，可用 Ctrl+a c 在串口/monitor 间切换，Ctrl+a x 退出，Ctrl+a h 查看帮助
-serial -serial stdio 将 guest 串口重定向到宿主字符设备（常见：stdio、mon:stdio、file:run.log 等）
-monitor -monitor none 重定向或禁用 HMP monitor；例如 -monitor stdio 将 monitor 放到当前终端，-monitor none 禁用默认 monitor
-s - 启用 gdbstub（等价于 -gdb tcp::1234）
-S - 启动时冻结 CPU，等待 gdb/monitor 继续执行

OpenEuler 启动示例

我们以 OpenEuler RISC-V 24.03 为例进行介绍，获取相关镜像的方式如下：

wget https://mirror.nyist.edu.cn/openeuler/openEuler-24.03-LTS-SP2/virtual_machine_img/riscv64/RISCV_VIRT_CODE.fd
wget https://mirror.nyist.edu.cn/openeuler/openEuler-24.03-LTS-SP2/virtual_machine_img/riscv64/RISCV_VIRT_VARS.fd
wget https://mirror.nyist.edu.cn/openeuler/openEuler-24.03-LTS-SP2/virtual_machine_img/riscv64/start_vm.sh
wget https://mirror.nyist.edu.cn/openeuler/openEuler-24.03-LTS-SP2/virtual_machine_img/riscv64/openEuler-24.03-LTS-SP2-riscv64.qcow2.xz

其中 start_vm.sh 里面包含了 QEMU 启动 OpenEuler 的参数，我们摘出来详细介绍一下：

## Configuration
vcpu=8
memory=8
drive="$(ls *.qcow2)"
fw1="RISCV_VIRT_CODE.fd"
fw2="RISCV_VIRT_VARS.fd"
ssh_port=12055

cmd="qemu-system-riscv64 \
  -nographic -machine virt,pflash0=pflash0,pflash1=pflash1,acpi=off \
  -smp "$vcpu" -m "$memory"G \
  -blockdev node-name=pflash0,driver=file,read-only=on,filename="$fw1" \
  -blockdev node-name=pflash1,driver=file,filename="$fw2" \
  -drive file="$drive",format=qcow2,id=hd0,if=none \
  -object rng-random,filename=/dev/urandom,id=rng0 \
  -device virtio-vga \
  -device virtio-rng-device,rng=rng0 \
  -device virtio-blk-device,drive=hd0 \
  -device virtio-net-device,netdev=usernet \
  -netdev user,id=usernet,hostfwd=tcp::"$ssh_port"-:22 \
  -device qemu-xhci -usb -device usb-kbd -device usb-tablet"

我们挑选几个前面没有介绍到的参数，来补充说明一下：

-machine virt,pflash0=pflash0,pflash1=pflash1,acpi=off：选择 RISC-V 的 virt 虚拟主板；把名为 pflash0/pflash1 的块设备节点挂到主板的两片 pflash；关闭 ACPI。

-blockdev node-name=pflash0,driver=file,read-only=on,filename="$fw1"：创建名为 pflash0 的块设备后端，来源是文件 fw1，并设为只读（固件代码）。

-blockdev node-name=pflash1,driver=file,filename="$fw2"：创建名为 pflash1 的块设备后端，来源是文件 fw2（变量区，默认可写）。

-drive file="$drive",format=qcow2,id=hd0,if=none：定义一个 qcow2 磁盘为 hd0；if=none 表示只创建驱动器对象，不自动挂到任何总线上（后面再用 -device 手动挂载）。

-device virtio-blk-device,drive=hd0：把 hd0 作为 VirtIO 块设备挂到虚拟机上（通常会出现在 guest 里为 /dev/vda 一类）。

-object rng-random,filename=/dev/urandom,id=rng0：创建随机数后端 rng0，从主机 /dev/urandom 取随机数据。

-device virtio-rng-device,rng=rng0：把随机数后端通过 VirtIO RNG 设备提供给虚拟机。

-device virtio-net-device,netdev=usernet：添加一块 VirtIO 网卡，并绑定到 usernet 这个网络后端。

-device virtio-vga：添加 VirtIO 显示设备。使用 -nographic 时不会打开图形窗口，但该设备仍会被固件/操作系统枚举。

-device qemu-xhci：添加 xHCI 控制器。

-usb -device usb-kbd：开启 USB 支持，添加 USB 键盘设备。

-device usb-tablet：添加 USB 平板指针设备（绝对坐标，常用于图形界面以改善指针定位；纯串口交互场景一般不需要）。

现在我们解压镜像，启动 OpenEuler:

unxz -k openEuler-24.03-LTS-SP2-riscv64.qcow2.xz

chmod +x start_vm.sh
./start_vm.sh

查阅 QEMU 启动参数

查阅方法

这里提供几个方法。

方法一：通过 --help / help 子命令查询（输出会随 QEMU 版本与架构变化）：

qemu-system-riscv64 --help
qemu-system-riscv64 -machine help
qemu-system-riscv64 -cpu help
qemu-system-riscv64 -device help
qemu-system-riscv64 -device virtio-blk-device,help

方法二：通过训练营提供的 QEMU 知识库，检索需要的启动参数 ima 知识库: QEMU | 格维开源社区

方法三：官方资料（用于校对参数语义）：