Windows環境でQEMUとqemu-rpi-kernelを使用したRaspbianシステムの実行方法

QEMU Binaries for Windowsのインストール手順

1. QEMU Binaries for Windowsの公式Webページにアクセスする。

   https://qemu.weilnetz.de/w64/

2. 最新版のインストーラーをダウンロードする。

   * 本ガイドではqemu-w64-setup-20180430.exeを使用している。

   

3. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
4. インストールウィザードが起動したら「Next」をクリックして進める。

   

5. ライセンス条項を確認する。

   

6. コンポーネントの選択画面では、デフォルト設定のまま「Next」をクリックする。

   

7. インストール先フォルダも既定のまま「Install」をクリックして開始する。

   

8. インストールが進行する。

   

9. インストール完了を確認する。

   

QEMU用Raspberry Piエミュレーションカーネルの入手

1. GitHubのdhruvvyas90/qemu-rpi-kernelリポジトリにアクセスする。

   https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel

2. 必要なファイルは、stretch系列（Debian 9ベース）の最新版カーネルとversatile-pb.dtb（デバイスツリーブロブ）の2つである。最初にカーネルファイルをダウンロードする。

   

3. ファイルページで「Download」をクリックしてダウンロードを開始する。

   

4. ダウンロードしたファイルは、後で使用しやすい場所に保存する。

   

5. リポジトリのメインページに戻る。
6. 次に、versatile-pb.dtbファイルをダウンロードする。

   

7. 同様に「Download」をクリックしてダウンロードする。

   

8. このファイルは、先ほどのカーネルファイルと同じディレクトリに保存する。

   

Raspbianイメージのダウンロード

1. qemu-rpi-kernelリポジトリの指示に従い、Raspbianイメージを入手する。
2. 日本国内のミラーサイトを利用してダウンロードする。

   http://ftp.jaist.ac.jp/pub/raspberrypi/raspbian/images/raspbian-2017-12-01/

3. イメージの.zipファイルを選択する。

   

4. ダウンロードが完了するまで待機する。ファイルは管理しやすい場所に保存する。

   

5. ダウンロードした.zipファイルを展開し、.imgファイルを取り出す。

   Windowsでの圧縮ファイル展開には7-Zipが便利である。インストール手順 »

   

6. 展開した.imgファイルは、先ほどのカーネルファイルと同じディレクトリに配置する。

   

Raspbianシステムの起動と設定

1. Windowsコマンドプロンプトを起動し、準備したファイルのディレクトリに移動する。dirコマンドで必要なファイルが揃っていることを確認する。

   

2. 以下のQEMU起動コマンドを実行する。エミュレーション環境のため、動作は実機より遅くなる。

   "C:\Program Files\qemu\qemu-system-arm.exe" -kernel kernel-qemu-4.9.59-stretch -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -dtb versatile-pb.dtb -no-reboot -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw" -redir "tcp:10022::22" -hda 2017-11-29-raspbian-stretch.img
   

   主要なパラメータの説明：

   • -kernel：使用するカーネルファイルを指定
   • -cpu arm1176：エミュレートするCPUタイプ
   • -m 256：割り当てメモリ容量（MB）
   • -M versatilepb：エミュレートするマシンタイプ
   • -redir "tcp:10022::22"：ホストのポート10022をゲストのポート22に転送

   

3. セキュリティ警告が表示された場合は、「アクセスを許可する」を選択する。

   

4. Raspbianに搭載されている主要な開発ツール：
   • bluej: Java開発環境BlueJ
   • geany: 統合開発環境Geany
   • greenfoot: Java学習環境Greenfoot
   • scratch2: ビジュアルプログラミング環境Scratch 2
5. システムの終了は、メニューから「shutdown」を選択する。

WindowsからRaspbianシステムへのリモートアクセス

1. Raspbianのメニューから「Terminal」を選択して端末を起動する。

   

2. 端末で以下のコマンドを実行し、SSHサーバーを起動してIPアドレスを確認する。
   • sudo service ssh start：SSHサーバーの起動
   • ifconfig -a：ネットワーク設定の確認

   sudo service ssh start
   ifconfig -a
   

   

3. Windowsのコマンドプロンプトで「netstat -an」を実行し、ポート10022の状態を確認する。ポートが見つからない場合は、Raspbianシステムの起動に問題がある可能性がある。

   netstat -an
   

   

4. コマンドプロンプトを管理者権限で起動し、以下のコマンドでファイアウォールの設定を行う。ポート10022/TCPの通信を許可する。

   netsh advfirewall firewall add rule name="raspbian" dir=in protocol=tcp localport=10022 action=allow
   

   

5. Windows用SSHクライアントであるMobaXTermを起動する。

   

   MobaXTermが未インストールの場合は、公式サイトからMobaXTerm Home Edition（インストーラー版）をダウンロードする。

   https://mobaxterm.mobatek.net/

   

   インストール手順はこちらのガイドを参照すること。

6. MobaXTermで「Start local terminal」を選択する。

   

7. 以下のSSH接続コマンドを実行する。

   ssh -X -p 10022 pi@localhost
   

   * -XオプションはX11フォワーディングを有効にし、GUIアプリケーションの表示を可能にする。

   * 既定のパスワードは「raspberry」である。

   * パスワード入力時は画面に文字が表示されないが、これは正常な動作である。

   

   接続確認のメッセージが表示されたら「Yes」を選択する。

   

   MobaXTermのGUIからも接続が可能である。

   

8. 接続を終了する場合は「exit」コマンドを実行する。

   接続が正常に終了すると、MobaXTermのローカル端末に戻る。これでWindowsからRaspbianへのリモートアクセス環境の構築は完了である。

トラブルシューティング

セキュリティに関する注意事項

応用的な使用方法