Kreiranje Ubuntu slike za ARM “od nule”

Kada razvoj tek počinje, često nije jasno koji paketi će ići na ciljne rootfove.

Drugim riječima, prerano je za preuzimanje LFS-a, buildroot-a ili yocto-a (ili nešto treće), ali već morate početi. Za bogate (imam 4GB eMMC na pilot uzorcima) postoji izlaz da se programerima distribuira distribucija koja će im omogućiti da brzo isporuče nešto što trenutno nedostaje, a onda uvijek možemo prikupiti liste paketa i napraviti listu za ciljni rootfs.

Ovaj članak nije nov i predstavlja jednostavno copy-paste uputstvo.

Svrha članka je da se napravi Ubuntu rootf za ARM ploče (u mom slučaju, baziran na Colibri imx7d).

Izgradnja imidža

Sastavljamo ciljne rootf-ove za replikaciju.

Raspakivanje Ubuntu baze

Izdanje biramo sami na osnovu potreba i vlastitih preferencija. Evo dao sam 20.

$ mkdir ubuntu20
$ cd ubuntu20
$ mkdir rootfs
$ wget http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/releases/20.04/release/ubuntu-base-20.04-base-armhf.tar.gz
$ tar xf ubuntu-base-20.04-base-armhf.tar.gz -C rootfs

Provjera BINFMT podrške u kernelu

Ako imate zajedničku distribuciju, onda postoji podrška za BINFMT_MISC i sve je konfigurisano, ako ne, onda sam siguran da znate kako da omogućite BINFMT podršku u kernelu.

Provjerite je li BINFMT_MISC omogućen u kernelu:

$ zcat /proc/config.gz | grep BINFMT
CONFIG_BINFMT_ELF=y
CONFIG_COMPAT_BINFMT_ELF=y
CONFIG_BINFMT_SCRIPT=y
CONFIG_BINFMT_MISC=y

Sada morate provjeriti postavke:

$ ls /proc/sys/fs/binfmt_misc
qemu-arm  register  status
$ cat /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-arm
enabled
interpreter /usr/bin/qemu-arm
flags: OC
offset 0
magic 7f454c4601010100000000000000000002002800
mask ffffffffffffff00fffffffffffffffffeffffff

Možete se registrovati ručno koristeći npr. evo ovih uputstava.

Postavljanje qemu statičke ruke

Sada nam je potrebna statički sastavljena qemu instanca.

!!! PAŽNJA!!!
Ako planirate koristiti kontejner za izgradnju nečega, pogledajte:
https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=23960
https://bugs.launchpad.net/qemu/+bug/1805913
Zatim za x86_64 host i arm gosta trebate koristiti i386 verziju qemu-a:
http://ftp.ru.debian.org/debian/pool/main/q/qemu/qemu-user-static_5.0-13_i386.deb

$ wget http://ftp.debian.org/debian/pool/main/q/qemu/qemu-user-static_5.0-13_amd64.deb
$ alient -t qemu-user-static_5.0-13_amd64.deb
# путь в rootfs и имя исполняемого файла должно совпадать с /proc/sys/fs/binfmt_misc/qemu-arm
$ mkdir qemu
$ tar xf qemu-user-static-5.0.tgz -C qemu
$ file qemu/usr/bin/qemu-arm-static
qemu/usr/bin/qemu-arm-static: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (GNU/Linux), statically linked, BuildID[sha1]=be45f9a321cccc5c139cc1991a4042907f9673b6, for GNU/Linux 3.2.0, stripped
$ cp qemu/usr/bin/qemu-arm-static rootfs/usr/bin/qemu-arm
$ file rootfs/usr/bin/qemu-arm
rootfs/usr/bin/qemu-arm: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (GNU/Linux), statically linked, BuildID[sha1]=be45f9a321cccc5c139cc1991a4042907f9673b6, for GNU/Linux 3.2.0, stripped

chroot

Jednostavna skripta:

ch-mount.sh

#!/bin/bash

function mnt() {
    echo "MOUNTING"
    sudo mount -t proc /proc proc
    sudo mount --rbind /sys sys
    sudo mount --make-rslave sys
    sudo mount --rbind /dev dev
    sudo mount --make-rslave dev
    sudo mount -o bind /dev/pts dev/pts
    sudo chroot 
}

function umnt() {
    echo "UNMOUNTING"
    sudo umount proc
    sudo umount sys
    sudo umount dev/pts
    sudo umount dev

}

if [ "$1" == "-m" ] && [ -n "$2" ] ;
then
    mnt $1 $2
elif [ "$1" == "-u" ] && [ -n "$2" ];
then
    umnt $1 $2
else
    echo ""
    echo "Either 1'st, 2'nd or both parameters were missing"
    echo ""
    echo "1'st parameter can be one of these: -m(mount) OR -u(umount)"
    echo "2'nd parameter is the full path of rootfs directory(with trailing '/')"
    echo ""
    echo "For example: ch-mount -m /media/sdcard/"
    echo ""
    echo 1st parameter : 
    echo 2nd parameter : 
fi

Divimo se rezultatu:

$ ./ch-mount.sh -m rootfs/
# cat /etc/os-release
NAME="Ubuntu"
VERSION="20.04 LTS (Focal Fossa)"
ID=ubuntu
ID_LIKE=debian
PRETTY_NAME="Ubuntu 20.04 LTS"
VERSION_ID="20.04"
HOME_URL="https://www.ubuntu.com/"
SUPPORT_URL="https://help.ubuntu.com/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.launchpad.net/ubuntu/"
PRIVACY_POLICY_URL="https://www.ubuntu.com/legal/terms-and-policies/privacy-policy"
VERSION_CODENAME=focal
UBUNTU_CODENAME=focal
# uname -a
Linux NShubin 5.5.9-gentoo-x86_64 #1 SMP PREEMPT Mon Mar 16 14:34:52 MSK 2020 armv7l armv7l armv7l GNU/Linux

Samo radi zabave, izmjerimo veličinu prije i nakon instaliranja minimalnog (za mene) skupa paketa:

# du -d 0 -h / 2>/dev/null
63M     /

Ažurirajmo:

# apt update
# apt upgrade --yes

Hajde da instaliramo pakete koji nas zanimaju:

# SYSTEMD_IGNORE_CHROOT=yes apt install --yes autoconf kmod socat ifupdown ethtool iputils-ping net-tools ssh g++ iproute2 dhcpcd5 incron ser2net udev systemd gcc minicom vim cmake make mtd-utils util-linux git strace gdb libiio-dev iiod

Zaglavlja kernela i moduli su posebna stvar. Naravno, nećemo instalirati bootloader, kernel, module, stablo uređaja preko Ubuntua. Doći će nam izvana ili ćemo ih sami sastaviti ili će nam ih dati proizvođač ploča, u svakom slučaju to je izvan okvira ovog uputstva.

Do neke mjere, divergencija verzija je prihvatljiva, ali je bolje uzeti ih iz kernela.

# apt install --yes linux-headers-generic

Da vidimo šta se desilo i ispalo je dosta:

# apt clean
# du -d 0 -h / 2>/dev/null
770M    /

Ne zaboravite postaviti lozinku.

Pakovanje slike

$ sudo tar -C rootfs --transform "s|^./||" --numeric-owner --owner=0 --group=0 -c ./ | tar --delete ./ | gzip > rootfs.tar.gz

Dodatno, možemo instalirati etckeeper sa autopush postavkom

Pa, recimo da smo distribuirali naš sklop, počeo je rad na tome kako najbolje sastaviti kasnije različite verzije našeg sistema.

etckeeper nam može priskočiti u pomoć.

Sigurnost je lična stvar:

  • možete zaštititi određene grane
  • generirati jedinstveni ključ za svaki uređaj
  • onemogućiti silu guranje
  • itd. ...
# ssh-keygen
# apt install etckeeper
# etckeeper init
# cd /etc
# git remote add origin ...

Postavimo autopush

Možemo, naravno, unaprijed kreirati grane na uređaju (recimo da napravimo skriptu ili servis koji će se pokrenuti prvi put kada se pokrene).

# cat /etc/etckeeper/etckeeper.conf
PUSH_REMOTE="origin"

Ili možemo nešto pametnije uraditi...

Lijen način

Hajde da imamo neku vrstu jedinstvenog identifikatora, recimo serijski broj procesora (ili MAC - ozbiljne kompanije kupuju opseg):

cat / proc / cpuinfo

# cat /proc/cpuinfo
processor       : 0
model name      : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS        : 60.36
Features        : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm 
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant     : 0x0
CPU part        : 0xc07
CPU revision    : 5

processor       : 1
model name      : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
BogoMIPS        : 60.36
Features        : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm 
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 7
CPU variant     : 0x0
CPU part        : 0xc07
CPU revision    : 5

Hardware        : Freescale i.MX7 Dual (Device Tree)
Revision        : 0000
Serial          : 06372509

Tada ga možemo koristiti za ime grane na koju ćemo gurnuti:

# cat /proc/cpuinfo | grep Serial | cut -d':' -f 2 | tr -d [:blank:]
06372509

Kreirajmo jednostavnu skriptu:

# cat /etc/etckeeper/commit.d/40myown-push
#!/bin/sh
set -e

if [ "$VCS" = git ] && [ -d .git ]; then
  branch=$(cat /proc/cpuinfo | grep Serial | cut -d':' -f 2 | tr -d [:blank:])
  cd /etc/
  git push origin master:${branch}
fi

I to je sve - nakon nekog vremena možemo pogledati promjene i kreirati listu paketa za ciljni firmver.

Preporučeni materijali

BINFMT_MISC
Podrška kernela za razne binarne formate (binfmt_misc)
Prevođenje sa qemu korisnikom chroot
Izrada Ubuntu rootf-ova za ARM
Kako kreirati prilagođeni Ubuntu uživo od nule
Crossdev qemu-static-user-chroot
etckeeper

getdents64 problem

readdir() vraća NULL (errno=EOVERFLOW) za 32-bitni korisnički statički qemu na 64-bitnom hostu
Ext4 64-bitni heš razbija 32-bitni glibc 2.28+
compiler_id_detection ne uspijeva za armhf kada se koristi QEMU emulacija korisničkog načina
CMake ne radi ispravno pod qemu-armom

izvor: www.habr.com