如何对基于STM32 Soc的STM32-P103进行QEMU仿真

　　本系列文章中使用的软件运行环境：硬件，QEMU（STM32）仿真; 软件，μCOS-III（V3.03.01）。
　　运行环境说明
　　为良好地说明RTOS的方方面面，必须上手亲自调试代码。为了减少CPU架构和指令集方面的理解负担，我们使用RISC指令集的CPU。基于ARM Cortex-M3处理器架构的STM32系列Soc在低功耗嵌入式领域有着比较广泛的应用。因此，我们选择这款Soc作为其硬件平台。考虑到实验的方便性和有些初学者手里还没有STM32的开发板等原因，我们使用QEMU软件仿真一个基于STM32 Soc的开发板STM32-P103。如大家有条件购买实际的开发板，建议大家购买实际的STM32开发板。
　　针对μCOS，我们选择μCOS-III 这个版本，从官网上看这个版本是最新的，添加了一些用户反馈的新功能，比如Round Robin Scheduling。
　　这个版本网上资料也最多，并且这个版本除了提供基本的RTOS kernel 之外，也同时提供了TCP/IP Stack、μCOS-FS、μCOS-GUI等等基础服务。真可谓是学习RTOS的绝好材料。
　　硬件环境
　　硬件使用QEMU仿真，目前官网上QEMU的仿真支持的开发板没有STM32，万能的工程师们怎么能允许这种情况发生呐！qemu_stm32
　　这个作者真是活雷锋啊，他还提供了测试这个仿真出来的STM32开发板的DEMO程序，从简单的串口打印“hello world” 到复杂的RTOS。可惜，他用的是FreeRTOS，我们要用μCOS-III。stm32_p103_demos。
　　qemu_stm32这个软件的编译、安装请参考Project的ReadMe文件，Try it ， enjoy it！！！
　　关于QEMU软件的使用请参考官网网站QEMU。
　　QEMU（2.11）最新版本支持的ARM 板卡有：
　　qemu-system-arm -M help
　　Supported machines are：
　　akita Sharp SL-C1000 （Akita） PDA （PXA270）
　　ast2500-evb Aspeed AST2500 EVB （ARM1176）
　　borzoi Sharp SL-C3100 （Borzoi） PDA （PXA270）
　　canon-a1100 Canon PowerShot A1100 IS
　　cheetah Palm Tungsten|E aka. Cheetah PDA （OMAP310）
　　collie Sharp SL-5500 （Collie） PDA （SA-1110）
　　connex Gumstix Connex （PXA255）
　　cubieboard cubietech cubieboard
　　emcraft-sf2 SmartFusion2 SOM kit from Emcraft （M2S010）
　　highbank Calxeda Highbank （ECX-1000）
　　imx25-pdk ARM i.MX25 PDK board （ARM926）
　　integratorcp ARM Integrator/CP （ARM926EJ-S）
　　kzm ARM KZM Emulation Baseboard （ARM1136）
　　lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
　　lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
　　mainstone Mainstone II （PXA27x）
　　midway Calxeda Midway （ECX-2000）
　　mps2-an385 ARM MPS2 with AN385 FPGA image for Cortex-M3
　　mps2-an511 ARM MPS2 with AN511 DesignStart FPGA image for Cortex-M3
　　musicpal Marvell 88w8618 / MusicPal （ARM926EJ-S）
　　n800 Nokia N800 tablet aka. RX-34 （OMAP2420）
　　n810 Nokia N810 tablet aka. RX-44 （OMAP2420）
　　netduino2 Netduino 2 Machine
　　none empty machine
　　nuri Samsung NURI board （Exynos4210）
　　palmetto-bmc OpenPOWER Palmetto BMC （ARM926EJ-S）
　　raspi2 Raspberry Pi 2
　　realview-eb ARM RealView Emulation Baseboard （ARM926EJ-S）
　　realview-eb-mpcore ARM RealView Emulation Baseboard （ARM11MPCore）
　　realview-pb-a8 ARM RealView Platform Baseboard for Cortex-A8
　　realview-pbx-a9 ARM RealView Platform Baseboard Explore for Cortex-A9
　　romulus-bmc OpenPOWER Romulus BMC （ARM1176）
　　sabrelite Freescale i.MX6 Quad SABRE Lite Board （Cortex A9）
　　smdkc210 Samsung SMDKC210 board （Exynos4210）
　　spitz Sharp SL-C3000 （Spitz） PDA （PXA270）
　　sx1 Siemens SX1 （OMAP310） V2
　　sx1-v1 Siemens SX1 （OMAP310） V1
　　terrier Sharp SL-C3200 （Terrier） PDA （PXA270）
　　tosa Sharp SL-6000 （Tosa） PDA （PXA255）
　　verdex Gumstix Verdex （PXA270）
　　versatileab ARM Versatile/AB （ARM926EJ-S）
　　versatilepb ARM Versatile/PB （ARM926EJ-S）
　　vexpress-a15 ARM Versatile Express for Cortex-A15
　　vexpress-a9 ARM Versatile Express for Cortex-A9
　　virt-2.10 QEMU 2.10 ARM Virtual Machine
　　virt QEMU 2.11 ARM Virtual Machine （alias of virt-2.11）
　　virt-2.11 QEMU 2.11 ARM Virtual Machine
　　virt-2.6 QEMU 2.6 ARM Virtual Machine
　　virt-2.7 QEMU 2.7 ARM Virtual Machine
　　virt-2.8 QEMU 2.8 ARM Virtual Machine
　　virt-2.9 QEMU 2.9 ARM Virtual Machine
　　xilinx-zynq-a9 Xilinx Zynq Platform Baseboard for Cortex-A9
　　z2 Zipit Z2 （PXA27x）
　　通过查看qemu官方文档里 3.5 ARM System emulator相关章节得知，支持的STM32 Soc的板子有：
　　lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
　　lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
　　我们可以基于上述这两个Board做开发、验证。
　　qemu_stm32 这个Project里用的是QEMU2.1.3，作者添加了Olimex STM32 P103这个开发板的支持。
　　。/qemu-system-arm -M help
　　Supported machines are：
　　lm3s811evb Stellaris LM3S811EVB
　　canon-a1100 Canon PowerShot A1100 IS
　　vexpress-a15 ARM Versatile Express for Cortex-A15
　　vexpress-a9 ARM Versatile Express for Cortex-A9
　　xilinx-zynq-a9 Xilinx Zynq Platform Baseboard for Cortex-A9
　　connex Gumstix Connex （PXA255）
　　n800 Nokia N800 tablet aka. RX-34 （OMAP2420）
　　lm3s6965evb Stellaris LM3S6965EVB
　　versatileab ARM Versatile/AB （ARM926EJ-S）
　　borzoi Borzoi PDA （PXA270）
　　tosa Tosa PDA （PXA255）
　　cheetah Palm Tungsten|E aka. Cheetah PDA （OMAP310）
　　midway Calxeda Midway （ECX-2000）
　　mainstone Mainstone II （PXA27x）
　　n810 Nokia N810 tablet aka. RX-44 （OMAP2420）
　　terrier Terrier PDA （PXA270）
　　stm32-maple OPEN SOURCE HARDWARE MAPLE / ARDUINO LIKE DEVELOPMENT BOARD
　　highbank Calxeda Highbank （ECX-1000）
　　cubieboard cubietech cubieboard
　　sx1-v1 Siemens SX1 （OMAP310） V1
　　sx1 Siemens SX1 （OMAP310） V2
　　realview-eb-mpcore ARM RealView Emulation Baseboard （ARM11MPCore）
　　kzm ARM KZM Emulation Baseboard （ARM1136）
　　akita Akita PDA （PXA270）
　　z2 Zipit Z2 （PXA27x）
　　musicpal Marvell 88w8618 / MusicPal （ARM926EJ-S）
　　stm32-p103 Olimex STM32 p103 Dev Board
　　realview-pb-a8 ARM RealView Platform Baseboard for Cortex-A8
　　versatilepb ARM Versatile/PB （ARM926EJ-S）
　　realview-eb ARM RealView Emulation Baseboard （ARM926EJ-S）
　　realview-pbx-a9 ARM RealView Platform Baseboard Explore for Cortex-A9
　　spitz Spitz PDA （PXA270）
　　none empty machine
　　virt ARM Virtual Machine
　　collie Collie PDA （SA-1110）
　　smdkc210 Samsung SMDKC210 board （Exynos4210）
　　verdex Gumstix Verdex （PXA270）
　　nuri Samsung NURI board （Exynos4210）
　　integratorcp ARM Integrator/CP （ARM926EJ-S）
　　可以看到新添加了以下两个Cortex-M3的开发板：
　　stm32-maple OPEN SOURCE HARDWARE MAPLE / ARDUINO LIKE DEVELOPMENT BOARD
　　stm32-p103 Olimex STM32 p103 Dev Board
　　最近又查阅了些关于Cortex-m3使用GNU Toolchain开发的相关资料，发现了一个支持大部分Cortex-m3 处理器的改进版QEMU。支持绝大部分基于Cortex-m3的开发板。
　　qemu-system-gnuarmeclipse -M help
　　Supported boards：
　　Maple LeafLab Arduino-style STM32 microcontroller board （r5）
　　NUCLEO-F103RB ST Nucleo Development Board for STM32 F1 series
　　NUCLEO-F411RE ST Nucleo Development Board for STM32 F4 series
　　NetduinoGo Netduino GoBus Development Board with STM32F4
　　NetduinoPlus2 Netduino Development Board with STM32F4
　　OLIMEXINO-STM32 Olimex Maple （Arduino-like） Development Board
　　STM32-E407 Olimex Development Board for STM32F407ZGT6
　　STM32-H103 Olimex Header Board for STM32F103RBT6
　　STM32-P103 Olimex Prototype Board for STM32F103RBT6
　　STM32-P107 Olimex Prototype Board for STM32F107VCT6
　　STM32F0-Discovery ST Discovery kit for STM32F051 line
　　STM32F4-Discovery ST Discovery kit for STM32F407/417 lines
　　STM32F429I-Discovery ST Discovery kit for STM32F429/439 lines
　　generic Generic Cortex-M board; use -mcu to define the device
　　这个针对Cortex-m3改进版的QEMU的详细介绍The GNU MCU Eclipse QEMU。
　　GNU MCU Eclipse QEMU的COMMAND的使用方法The GNU MCU Eclipse QEMU command line options.
　　结论：
　　开发板选择Olimex STM32 p103，硬件模拟器选择The GNU MCU Eclipse QEMU。
　　软件环境
　　软件使用 μCOS-III（V3.03.01），我们直接下载μCOS-III基于STM32开发板的版本。
　　下载地址：
　　Download μCOS-III
　　官网上的开发环境一般是基于Keil 或者IAR的，这种集成开发环境适合工程开发，并不适合入门学习，因为好多东西都自动化了，不利于学习者学习掌握核心重点，因此我们使用GNU Tools（GCC、GDB）来做编译、调试。我们使用的GNU tools 上面已经介绍了。
　　开发环境
　　编译器使用gnu交叉编译器编译，编译器下载链接：GNU Arm Embedded Toolchain
　　开发嵌入式软件准备环境还是挺繁琐又没技术含量的事情，当我接触了Docker之后，一切都改变了，Docker可以帮你快速部署开发环境，又不破坏其他的开发环境。Docker提供了OS级别上的运行环境隔离。关于Dcoker的基本概念和基本使用方法参见Docker user manual。
　　因此，我计划发布两个Docker image：
　　如果你访问Docker慢的话，请选择使用国内aliyun
　　Build environment docker image：
　　docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bahutou/stm32_compile_env Debug environment using qemu docker image：
　　docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/bahutou/ucos_debug_env 关于这两个Docker image的具体使用方法具体见后面的使用qemu调试Cortex-M3 程序的demo。
　　生成Docker image的Dockerfile 托管在github上，如果你想自己定制Docker image，你可以修改Dockerfile，然后自己动手build。