Erstellen eines Ubuntu-Images für ARM „von Grund auf“

Wenn die Entwicklung gerade erst beginnt, ist oft nicht klar, welche Pakete in die Ziel-Rootfs verschoben werden.

Mit anderen Worten: Es ist noch zu früh, sich LFS, Buildroot oder Yocto (oder etwas anderes) zu schnappen, aber Sie müssen bereits damit beginnen. Für die Reichen (ich habe 4 GB eMMC in Pilotmustern) gibt es einen Ausweg, den Entwicklern eine Distribution zu verteilen, die es ihnen ermöglicht, schnell etwas zu liefern, was derzeit fehlt, und dann können wir jederzeit Paketlisten sammeln und eine Liste dafür erstellen die Ziel-Rootfs.

Dieser Artikel ist nicht neu und eine einfache Anleitung zum Kopieren und Einfügen.

Der Zweck des Artikels besteht darin, Ubuntu-RootFS für ARM-Boards zu erstellen (in meinem Fall basierend auf Colibri imx7d).

Ein Bild aufbauen

Wir stellen die Ziel-RootFS für die Replikation zusammen.

Ubuntu Base auspacken

Wir wählen die Veröffentlichung selbst aus, je nach Bedarf und unseren eigenen Vorlieben. Hier habe ich 20 gegeben.

$ 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

Überprüfung der BINFMT-Unterstützung im Kernel

Wenn Sie eine gemeinsame Distribution haben, gibt es Unterstützung für BINFMT_MISC und alles ist konfiguriert. Wenn nicht, wissen Sie sicher, wie Sie die BINFMT-Unterstützung im Kernel aktivieren.

Stellen Sie sicher, dass BINFMT_MISC im Kernel aktiviert ist:

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

Jetzt müssen Sie die Einstellungen überprüfen:

$ 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

Sie können sich manuell registrieren, zum Beispiel mit Hier sind diese Anweisungen.

Einrichten des statischen Qemu-Arms

Jetzt benötigen wir eine statisch zusammengestellte Qemu-Instanz.

!!! AUFMERKSAMKEIT!!!
Wenn Sie vorhaben, einen Container zum Bauen zu verwenden, schauen Sie sich Folgendes an:
https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=23960
https://bugs.launchpad.net/qemu/+bug/1805913
Dann müssen Sie für x86_64-Host und Arm-Gast die i386-Version von qemu verwenden:
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

Einfaches Skript:

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

Wir bewundern das Ergebnis:

$ ./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

Zum Spaß messen wir mal die Größe vor und nach der Installation des (für mich) minimalen Satzes an Paketen:

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

Lassen Sie uns aktualisieren:

# apt update
# apt upgrade --yes

Lassen Sie uns die Pakete installieren, die uns interessieren:

# 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

Kernel-Header-Dateien und -Module sind eine separate Angelegenheit. Natürlich werden wir den Bootloader, den Kernel, die Module und den Gerätebaum nicht über Ubuntu installieren. Sie kommen von außen zu uns oder wir bauen sie selbst zusammen oder sie werden uns vom Plattenhersteller zur Verfügung gestellt, in jedem Fall ist dies jedoch nicht Gegenstand dieser Anleitung.

Bis zu einem gewissen Grad sind Versionsabweichungen akzeptabel, es ist jedoch besser, sie aus dem Kernel-Build zu übernehmen.

# apt install --yes linux-headers-generic

Mal sehen, was passiert ist und es hat sich einiges ergeben:

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

Vergessen Sie nicht, ein Passwort festzulegen.

Das Bild verpacken

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

Zusätzlich können wir etckeeper mit der Autopush-Einstellung installieren

Nehmen wir an, wir haben unsere Baugruppe verteilt und die Arbeit begann damit, wie wir später verschiedene Versionen unseres Systems am besten zusammenbauen können.

etckeeper kann uns helfen.

Sicherheit ist eine persönliche Angelegenheit:

  • Sie können bestimmte Zweige schützen
  • Generieren Sie für jedes Gerät einen eindeutigen Schlüssel
  • Force Push deaktivieren
  • usw. ...
# ssh-keygen
# apt install etckeeper
# etckeeper init
# cd /etc
# git remote add origin ...

Lassen Sie uns Autopush einrichten

Wir können natürlich im Voraus Zweige auf dem Gerät erstellen (sagen wir, wir erstellen ein Skript oder einen Dienst, der beim ersten Start ausgeführt wird).

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

Oder wir können etwas Intelligenteres tun ...

Fauler Weg

Lassen Sie uns eine Art eindeutige Kennung haben, sagen wir die Seriennummer des Prozessors (oder MAC – seriöse Unternehmen kaufen das Sortiment):

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

Dann können wir es als Namen des Zweigs verwenden, zu dem wir pushen:

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

Lassen Sie uns ein einfaches Skript erstellen:

# 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

Und das ist alles – nach einer Weile können wir uns die Änderungen ansehen und eine Liste von Paketen für die Ziel-Firmware erstellen.

Empfohlene Materialien

BINFMT_MISC
Kernel-Unterstützung für verschiedene Binärformate (binfmt_misc)
Kompilieren mit qemu-Benutzer chroot
Erstellen von Ubuntu-RootFS für ARM
So erstellen Sie ein benutzerdefiniertes Ubuntu live von Grund auf neu
Crossdev qemu-static-user-chroot
etckeeper

getdents64-Problem

readdir() gibt NULL (errno=EOVERFLOW) für benutzerstatisches 32-Bit-QEMU auf einem 64-Bit-Host zurück
Ext4 64-Bit-Hash bricht 32-Bit-Glibc 2.28+
„compiler_id_detection“ schlägt für armhf fehl, wenn die QEMU-Benutzermodus-Emulation verwendet wird
CMake funktioniert unter qemu-arm nicht richtig

Source: habr.com