הפעלת GNU/Linux על לוח ARM מאפס (באמצעות Kali ו-iMX.6 כדוגמה)

tl; dr: אני בונה תמונת Kali Linux עבור מחשב ARM, בתוכנית debootstrap, linux и u-boot.

אם קנית משלם יחיד לא פופולרי במיוחד, אתה עלול להיתקל בחוסר תמונה של ערכת ההפצה המועדפת עליך עבורו. בערך אותו דבר קרה מתוכנן פליפר וואן. פשוט אין Kali Linux עבור IMX6 (אני מבשל), אז אני צריך להרכיב אותו בעצמי.

תהליך ההורדה די פשוט:

1. אתחול החומרה.
2. מאזור כלשהו בהתקן האחסון (כרטיס SD/eMMC/וכו') מטעין האתחול נקרא ומבוצע.
3. הטוען מחפש את הליבה של מערכת ההפעלה וטוען אותה לאזור זיכרון כלשהו ומבצע אותה.
4. הקרנל טוען את שאר מערכת ההפעלה.

למשימה שלי מספיקה רמת הפירוט הזו, אפשר לקרוא את הפרטים במאמר אחר. האזורים ה"כמה" שהוזכרו לעיל שונים מלוח ללוח, מה שיוצר כמה קשיי התקנה. טוען פלטפורמות ARM של שרת מנסה לעשות סטנדרטיזציה באמצעות UEFI, אבל כל עוד זה לא זמין לכולם, תצטרך לאסוף הכל בנפרד.

בניית מערכת קבצי השורש

ראשית אתה צריך להכין קטעים. Das U-Boot תומך במערכות קבצים שונות, עבורו בחרתי ב-FAT32 /boot ו-ext3 עבור root, זהו סימון התמונה הסטנדרטי עבור Kali תחת ARM. אני אשתמש ב-GNU Parted, אבל אתה יכול להפוך אותו למוכר יותר fdisk. תצטרך גם dosfstools и e2fsprogs כדי ליצור מערכת קבצים: apt install parted dosfstools e2fsprogs.

חלוקת כרטיס SD:

1. סמן את כרטיס ה-SD כמשתמש במחיצות MBR: parted -s /dev/mmcblk0 mklabel msdos
2. צור קטע עבור /boot עבור 128 מגה בייט: parted -s /dev/mmcblk0 mkpart primary fat32 1MiB 128MiB. יש להשאיר את המגה-בייט הראשון שהוחמצה עבור הסימון עצמו ועבור טוען האתחול.
3. צור שורש FS עבור שאר הקיבולת: parted -s /dev/mmcblk0 mkpart primary ext4 128MiB 100%
4. אם פתאום לא יצרת או שינית קבצי מחיצות, עליך להפעיל `partprobe`, ואז טבלת המחיצות תיקרא מחדש.
5. צור מערכת קבצים של מחיצת אתחול שכותרתה BOOT: mkfs.vfat -n BOOT -F 32 -v /dev/mmcblk0p1
6. צור מערכת קבצים שורש עם תווית ROOTFS: mkfs.ext3 -L ROOTFS /dev/mmcblk0p2

נהדר, עכשיו אתה יכול למלא אותו. זה ידרוש בנוסף debootstrap, כלי עזר ליצירת בסיס FS במערכות הפעלה דמויות דביאן: apt install debootstrap.

אנו אוספים FS:

1. הרכב את המחיצה ל /mnt/ (השתמש בנקודת הרכבה נוחה יותר עבור עצמך): mount /dev/mmcblk0p2 /mnt
2. למעשה אנו ממלאים את מערכת הקבצים: debootstrap --foreign --include=qemu-user-static --arch armhf kali-rolling /mnt/ http://http.kali.org/kali... פָּרָמֶטֶר --include מציין להתקין בנוסף כמה חבילות, ציינתי אמולטור QEMU בנוי סטטית. זה מאפשר לך לבצע chroot לסביבת ARM. את המשמעות של האפשרויות האחרות ניתן למצוא ב man debootstrap. אל תשכח שלא כל לוח ARM תומך בארכיטקטורה armhf.
3. בשל ההבדל בארכיטקטורות debootstrap מבוצע בשני שלבים, השני מבוצע באופן הבא: chroot /mnt/ /debootstrap/debootstrap --second-stage
4. עכשיו אתה צריך לסובב: chroot /mnt /bin/bash
5. אנחנו ממלאים /etc/hosts и /etc/hostname היעד FS. מלא זהה לתוכן במחשב המקומי שלך, זכור להחליף את שם המארח בלבד.
6. אתה יכול להתאים אישית את כל השאר. במיוחד, אני מתקין locales (מפתחות מאגר), הגדרה מחדש של מקומות ואזור זמן (dpkg-reconfigure locales tzdata). אל תשכח להגדיר את הסיסמה עם הפקודה passwd.
7. הגדר סיסמה עבור root על ידי צוות passwd.
8. את הכנת התמונה עבורי משלימים על ידי מילוי /etc/fstab בתוך /mnt/.

אני אעלה בהתאם לתגיות שנוצרו קודם לכן, כך שהתוכן יהיה כך:

LABEL=ROOTFS / שגיאות אוטומטיות=remount-ro 0 1
LABEL=BOOT /boot auto ברירת מחדל 0 0

לבסוף, אתה יכול לעלות את מחיצת האתחול, נצטרך אותה עבור הליבה: `mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/boot/`

בניית לינוקס

כדי לבנות את הליבה (ואחר כך את טוען האתחול) ב-Debian Testing, עליך להתקין את הסט הסטנדרטי של GCC, GNU Make וקובצי הכותרת של GNU C Library עבור ארכיטקטורת היעד (יש לי armhf), כמו גם כותרות OpenSSL, מחשבון מסוף bc, bison и flex: apt install crossbuild-essential-armhf bison flex libssl-dev bc. מאז טוען ברירת המחדל מחפש קובץ zImage במערכת הקבצים של מחיצת האתחול, הגיע הזמן לשבור את כונן ההבזק.

1. שיבוט הקרנל ארוך מדי, אז אני פשוט אוריד: wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.9.1.tar.xz. פרק ועבור לספריית המקור: tar -xf linux-5.9.1.tar.xz && cd linux-5.9.1
2. הגדר לפני הקומפילציה: make ARCH=arm KBUILD_DEFCONFIG=imx_v6_v7_defconfig defconfig. התצורה נמצאת בספרייה arch/arm/configs/. אם אין, אתה יכול לנסות למצוא ולהוריד אחד מוכן ולהעביר את שם הקובץ בספרייה זו לפרמטר KBUILD_DEFCONFIG. במקרים קיצוניים, המשך מיד לפסקה הבאה.
3. אתה יכול אופציונלי לשנות את ההגדרות: make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
4. וצלב את התמונה: make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
5. עכשיו אתה יכול להעתיק את קובץ הליבה: cp arch/arm/boot/zImage /mnt/boot/
6. וקבצים מ-DeviceTree (תיאור החומרה הזמין בלוח): cp arch/arm/boot/dts/*.dtb /mnt/boot/
7. והתקן את המודולים המורכבים כקבצים נפרדים: make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- INSTALL_MOD_PATH=/mnt/ modules_install

הגרעין מוכן. אתה יכול לבטל הכל: umount /mnt/boot/ /mnt/

Das U Boot

מכיוון שמטען האתחול הוא אינטראקטיבי, מספיקים הלוח עצמו, התקן אחסון והתקן אופציונלי USB-to-UART כדי לבדוק את פעולתו. כלומר, אתה יכול לדחות את הליבה ואת מערכת ההפעלה למועד מאוחר יותר.

הרוב המכריע של היצרנים מציע להשתמש ב-Das U-Boot לאתחול ראשי. תמיכה מלאה ניתנת בדרך כלל במזלג משלו, אך אל תשכח לתרום במעלה הזרם. במקרה שלי, המועצה נתמכת ב קו ראשילכן מזלג התעלמתי.

אנו אוספים את טוען האתחול עצמו:

1. שכבו את הענף היציב של המאגר: git clone https://gitlab.denx.de/u-boot/u-boot.git -b v2020.10
2. בוא נלך לספרייה עצמה: cd u-boot
3. הכנת תצורת הבנייה: make mx6ull_14x14_evk_defconfig. זה עובד רק אם התצורה נמצאת ב-Das U-Boot עצמו, אחרת תצטרך למצוא את התצורה של היצרן ולשים אותה בשורש המאגר בקובץ .config, או מורכב בדרך אחרת המומלצת על ידי היצרן.
4. אנו אוספים את תמונת טוען האתחול עצמה באמצעות מהדר צולב armhf: make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- u-boot.imx

כתוצאה מכך, אנו מקבלים את הקובץ u-boot.imx, זוהי תמונה מוכנה שניתן לכתוב לכונן הבזק מסוג USB. אנו כותבים לכרטיס ה-SD, ומדלגים על 1024 הבתים הראשונים. למה בחרתי במטרה u-boot.imx? למה החמצת בדיוק 1024 בתים? זה מה שהם מציעים לעשות ב תיעוד. עבור לוחות אחרים, תהליך בניית התמונה וצריבה עשוי להיות שונה במקצת.

סיימת, אתה יכול להוריד. על טוען האתחול לדווח על גרסה משלו, קצת מידע על הלוח, ולנסות למצוא את תמונת הליבה במחיצה. אם זה נכשל, הוא ינסה לאתחל דרך הרשת. באופן כללי, הפלט מפורט למדי, אתה יכול למצוא שגיאה במקרה של בעיה.

במקום מסקנה

הידעתם שמצחו של דולפין אינו גרמי? זו ממש עין שלישית, עדשה שומנית להד!

מקור: www.habr.com