0x01 前言

文件系统是依托于硬盘之上的，所以如果我们想要搞清楚 linux 内核中，文件系统的实现，就先要理解内核是如何对硬盘进行读写的。

而在研究内核对硬盘的读写时，又经常需要做一些测试，所以我们必须要有一个灵活可配置的虚拟测试环境，来模拟各种硬盘。

因为现在常用的硬盘，基本上都是 nvme ssd，即 nvme 固态硬盘，所以我们就选择 nvme ssd，做我们的测试硬盘。

下面我们就来演示下，如何在 qemu 虚拟机中，模拟 nvme ssd。

0x02 在 qemu 中模拟 nvme ssd

先做如下准备工作：

上图中，先使用 qemu-img 命令创建一个大小为 1g，名为 nvme.img 的文件，然后再使用 mkfs.ext4 命令，把该文件格式化成 ext4 文件系统。

接着执行以下命令，启动一个 qemu 虚拟机，并把 nvme.img 文件作为一个 nvme ssd，挂载到这个虚拟机里：

qemu-system-x86_64 \
      -machine q35,accel=kvm \
      -smp 4 \
      -m 4G \
      -device virtio-blk-pci,drive=vda \
      -blockdev driver=file,filename=./root.img,node-name=vda \
      -kernel ~/linux/arch/x86/boot/bzImage \
      -append "root=/dev/vda rw console=ttyS0" \
      -nographic \
      -device nvme,serial=deadbeef,drive=nvme0n1 \
      -blockdev driver=file,filename=./nvme.img,node-name=nvme0n1

在上面的命令中，最后两个参数就是用来把 nvme.img 文件，模拟成一个 nvme ssd 设备，并挂载到虚拟中的，而其它参数是用来辅助启动虚拟机的，这些参数可以根据需要自己调整。

注意，-device 参数中的 drive 子参数，和 -blockdev 参数中的 node-name 子参数，它们的值要相同。

有关各参数的意义，请参考 qemu 官方文档。

如果对 qemu 完全不了解的，也可以看我之前写的一篇文章 在 qemu 中运行和调试 linux 内核 。

如果还是对某些地方有疑问，可以扫描右侧的二维码，加我微信。

下面我们进入到刚刚启动的 qemu 虚拟机中，实际使用下这个 nvme ssd:

上图中，先用 lsblk 命令列出所有的块设备文件，注意 nvme0n1 就是我们模拟的 nvme ssd。

接着，图中又使用 mount 命令，把 nvme ssd 挂载到 /mnt 目录，这样我们就可以通过这个目录，来访问 nvme ssd 了。

最后，上图中又执行了各种命令，来验证 nvme ssd 是可以使用的，没有任何问题。

0x03 总结

以上就是在 qemu 中 模拟 nvme ssd 的全部过程，有了这个 nvme ssd 设备，我们就可以在研究内核源码的过程中，方便的做各种测试了。

qemu 不仅可以用来模拟 nvme ssd，还可以用来模拟各种设备。

在我的 linux 内核课程中，我就写了个 qemu 脚本，来启动一个包含各种硬件的 qemu 虚拟机，我的内核课程中的很多实验，都是在里面完成的，大家感兴趣的话，可以关注下。

0x04 其他

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