x86_64平台通过qemu-user-static 运行arm64的docker镜像

本文主要是介绍x86_64平台通过qemu-user-static 运行arm64的docker镜像，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

x86_64平台通过qemu-user-static 运行arm64的docker镜像

1. 下载qemu-user-static（x86_64）
   此步骤也不是必须的，但是可能碰到【exec /usr/bin/uname: no such file or directory】这样的错误，需要把qemu-aarch64-static手动mount到目标容器里。

wget https://github.com/multiarch/qemu-user-static/releases/download/v7.2.0-1/qemu-aarch64-static.tar.gz
#下载后需要解压

2. 初始化binfmt

#初始化和重置binfmt
docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static --reset 
#设置binfmt（可能会失败，原因未知，解决方式是手动mount qemu-aarch64-static到容器；）
docker run --rm --privileged multiarch/qemu-user-static -p yes

qemu-user-static结合binfmt_misc来实现arm架构的指令模拟（文末有详细介绍）
可以通过检查 /proc/sys/fs/binfmt_misc 下的内容来确认是否成功启用。

root@testhost1:/root>ls -al /proc/sys/fs/binfmt_misc
total 0
drwxr-xr-x 2 root root 0 May 21 15:11 .
dr-xr-xr-x 1 root root 0 May 21 23:11 ..
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-aarch64
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-aarch64_be
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-alpha
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-arm
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-armeb
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-hexagon
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-hppa
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-m68k
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-microblaze
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-microblazeel
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mips
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mips64
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mips64el
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mipsel
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mipsn32
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-mipsn32el
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-or1k
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-ppc
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-ppc64
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-ppc64le
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-riscv32
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-riscv64
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-s390x
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-sh4
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-sh4eb
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-sparc
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-sparc32plus
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-sparc64
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-xtensa
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 17 14:58 qemu-xtensaeb
--w------- 1 root root 0 Jun 17 14:59 register
-rw-r--r-- 1 root root 0 May 21 15:11 status

如果没有自动启用，你可能需要手动挂载 binfmt_misc 文件系统：

sudo mount -t binfmt_misc binfmt_misc /proc/sys/fs/binfmt_misc

在安装并配置好 qemu-user-static 与 binfmt_misc 后，你就可以直接使用 Docker 运行 ARM64 的镜像了。这时，Docker 与 QEMU 联动，能够在你的 x86_64 机器上模拟 ARM64 架构。

4. 拉取arm版本的镜像

docker pull arm64v8/ubuntu:20.04

5. 运行arm容器
   需要把qemu-aarch64-static映射到目标容器里
   需要指定目标容器的platform

ddocker run -it --rm --platform linux/arm64 -v `pwd`/qemu-aarch64-static:/usr/bin/qemu-aarch64-static arm64v8/ubuntu:20.04  uname -m

这个命令尝试运行一个基于 ARM64 的 Ubuntu 镜像，并执行 uname -m 命令来输出机器架构类型。如果一切配置正确，它应该输出 aarch64，表明当前正在模拟 ARM64 架构运行。

从网络上收集的其他资料来看，貌似不需要强制把qemu-aarch64-static映射到目标容器里，但是我没有实验成功，不这么做的话，不管运行什么都会返回“exec XXX: no such file or directory”如果哪位读者知道原因，麻烦评论区给出方案，谢谢

附录：bin-fmt详解

binfmt_misc（binary format miscellaneous）是 Linux 内核的一个功能，它允许系统动态地支持新的可执行文件格式。它不仅限于标准的 ELF（Executable and Linkable Format）或 a.out 格式，还可以让系统识别和执行各种其他格式的程序，比如 Windows 的可执行文件（.exe 和 .dll），Java 类文件，甚至是脚本语言文件等。

binfmt_misc 的工作原理是通过注册给定的文件格式和相应的解释器（或处理程序）来实现。当尝试执行某个文件时，Linux 内核会检查文件的魔数（magic numbers，即文件头部的一组特定字节，用于标识文件格式）或其他标识，并根据之前通过 binfmt_misc 注册的规则，将文件和对应的解释器匹配起来。然后，内核会用指定的解释器来执行该文件，就好像是运行一个本地 ELF 文件一样。

使用场景

一个常见的应用场景是使 Linux 系统能够直接执行 Windows 的可执行文件。通过为 Windows 程序注册 binfmt_misc 支持，并且系统中安装了 wine，你就可以像运行本地 Linux 程序那样运行 .exe 文件。

Java 程序也是一个典型例子。通过配置 binfmt_misc，可以使得 Java 字节码文件（.class 或 .jar）直接可执行，无需显式调用 java -jar 命令。

配置步骤

配置 binfmt_misc 通常包括以下步骤：

1. 确保内核支持：现代 Linux 内核通常默认支持 binfmt_misc，但需要确认它被编译进了内核或作为模块加载了。

2. 挂载 binfmt_misc 文件系统：如果还没挂载，需要执行如下命令：

   mount -t binfmt_misc none /proc/sys/fs/binfmt_misc
   

3. 注册新的文件格式：通过向 /proc/sys/fs/binfmt_misc/register 文件写入特定的规则字符串来注册新的可执行文件格式。例如，为 .py Python 脚本注册解释器可能看起来像这样：

   echo ':Python:E::py::/usr/bin/python:' > /proc/sys/fs/binfmt_misc/register
   

这样配置后，系统就能够通过直接执行 .py 文件（设置了执行权限的前提下）来运行 Python 脚本了，无需在命令行前添加 python。

注意事项

• 使用 binfmt_misc 会让系统更加开放和灵活，但也要注意安全性。误配置可能会引入安全风险。
• 在一些特定的环境或分布式系统中，由于涉及到多种架构和平台，binfmt_misc 与 QEMU（一个处理跨平台模拟的工具）结合可以实现在一个架构上运行另一个架构编译的程序，这常用于开发和测试跨平台应用。这也是 binfmt_misc 较为高级的用法之一。

当你安装了 qemu-user-static 包之后，大多数情况下，配置将会自动完成。它会利用 binfmt_misc 功能注册各种架构的二进制格式，以便你在x86_64系统上能够透明地运行其他架构的可执行文件，例如 ARM。

自动配置包括注册可执行文件的魔数（magic numbers）与对应的 QEMU 静态模拟器。这允许内核自动使用 QEMU 模拟不同架构的程序，无需任何额外的用户干预。

为了确认qemu-user-static是否已经正确配置和启动，你可以检查binfmt_misc注册项：

1. 确认 binfmt_misc 文件系统已经被挂载：

   mount | grep binfmt_misc
   

   如果没有挂载，使用以下命令挂载它：

   sudo mount -t binfmt_misc binfmt_misc /proc/sys/fs/binfmt_misc
   

2. 检查 binfmt_misc 目录中相关的注册信息：

   ls -al /proc/sys/fs/binfmt_misc
   

   你应该能够看到与不同架构对应的条目，比如 qemu-arm、qemu-aarch64 等。

如果这些条目存在，说明 qemu-user-static 已经正确配置。

在某些 Linux 发行版中，你可能还需要启用或重启 systemd-binfmt 服务，确保相关的设置在系统重启时生效：

sudo systemctl enable systemd-binfmt
sudo systemctl restart systemd-binfmt

以下是一些可能需要手动配置的高级选项：

• 在某些情况下，如果需要的话，你可以手动添加或编辑 /proc/sys/fs/binfmt_misc 目录下的注册文件，以调整模拟器行为。

• 对于大规模或定制的环境，你可能需要创建自己的 binfmt_misc 注册脚本，以自动化注册步骤。

大多数用户在安装 qemu-user-static 包后不需要进行额外的配置，除非有特定的高级用例或存在问题需要解决。简单地安装该包通常就足够了。

这篇关于x86_64平台通过qemu-user-static 运行arm64的docker镜像的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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