ARM ボード上で GNU/Linux を最初から開始する (例として Kali と iMX.6 を使用)

tl; dr: プログラム内で ARM コンピューター用の Kali Linux イメージを構築しています debootstrap, linux и u-boot.

あまり人気のないシングルボード ソフトウェアを購入した場合、お気に入りのディストリビューションのイメージが不足していることに直面するかもしれません。 ほぼ同様のことが起こりました 予定されているフリッパー ワン。 IMX6 用の Kali Linux はないので (準備中です)、自分で組み立てる必要があります。

ダウンロードのプロセスは非常に簡単です。

1. ハードウェアが初期化されます。
2. ストレージ デバイス (SD カード/eMMC/など) の一部の領域からブートローダーが読み取られて実行されます。
3. ブートローダーはオペレーティング システムのカーネルを検索し、それをメモリ領域にロードして実行します。
4. カーネルは OS の残りの部分をロードします。

このレベルの詳細は私のタスクには十分です。詳細を読んでください。 別の記事で。 上記の「一部の」領域はボードごとに異なるため、取り付けに多少の困難が生じます。 ARM サーバー プラットフォームのロード 標準化しようとしている UEFI を使用しますが、これは誰でも利用できるわけではなく、すべてを個別に組み立てる必要があります。

ルートファイルシステムの構築

まずセクションを準備する必要があります。 Das U-Boot はさまざまなファイル システムをサポートしていますが、私は FAT32 を選択しました。 /boot ルートは ext3 です。これは、ARM 上の Kali の標準イメージ レイアウトです。 ここでは GNU Parted を使用しますが、より使い慣れた方法でも同じことができます fdisk。 また必要になります dosfstools и e2fsprogs ファイルシステムを作成するには: apt install parted dosfstools e2fsprogs.

SD カードにマークを付けます。

1. SD カードを MBR パーティショニングを使用するものとしてマークします。 parted -s /dev/mmcblk0 mklabel msdos
2. 以下にセクションを作成します /boot 128メガバイトの場合: parted -s /dev/mmcblk0 mkpart primary fat32 1MiB 128MiB。 失われた最初のメガバイトは、マークアップ自体とブートローダーのために残しておかなければなりません。
3. 残りの容量全体に対してルート ファイル システムを作成します。 parted -s /dev/mmcblk0 mkpart primary ext4 128MiB 100%
4. 突然、パーティション ファイルが作成されていないか、変更されていない場合は、「partprobe」を実行する必要があります。そうすれば、パーティション テーブルが再読み取りされます。
5. 次のラベルを使用してブート パーティションのファイル システムを作成します。 BOOT: mkfs.vfat -n BOOT -F 32 -v /dev/mmcblk0p1
6. ラベル付きのルート ファイル システムを作成する ROOTFS: mkfs.ext3 -L ROOTFS /dev/mmcblk0p2

完了しました。これで入力できるようになりました。 このためにはさらに必要になります debootstrap、Debian のようなオペレーティング システム用のルート ファイル システムを作成するためのユーティリティ: apt install debootstrap.

FS を収集します:

1. パーティションをマウントします /mnt/ (より便利なマウント ポイントを使用します): mount /dev/mmcblk0p2 /mnt
2. 実際にファイル システムを埋めていきます。 debootstrap --foreign --include=qemu-user-static --arch armhf kali-rolling /mnt/ http://http.kali.org/kali。 パラメータ --include いくつかのパッケージを追加でインストールすることを示しているため、静的にビルドされた QEMU エミュレーターを指定しました。 実行できるようになります chroot ARM環境では。 残りのオプションの意味は、次の場所で確認できます。 man debootstrap。 すべての ARM ボードがこのアーキテクチャをサポートしているわけではないことを忘れないでください。 armhf.
3. アーキテクチャの違いにより debootstrap は XNUMX 段階で実行され、XNUMX 番目の段階は次のように実行されます。 chroot /mnt/ /debootstrap/debootstrap --second-stage
4. ここで、それを台無しにする必要があります。 chroot /mnt /bin/bash
5. 埋めます /etc/hosts и /etc/hostname ターゲットFS。 ローカル コンピューター上の内容と同じ内容を入力します。ホスト名を忘れずに置き換えてください。
6. その他すべてをカスタマイズできます。 特に私がインストールするのは、 locales (リポジトリキー)、ロケールとタイムゾーンを再構成します(dpkg-reconfigure locales tzdata）。 コマンドでパスワードを設定することを忘れないでください passwd.
7. パスワードを設定してください root チーム passwd.
8. 私にとって画像の準備は塗りつぶしで終わります /etc/fstab 内部 /mnt/.

先ほど作成したタグに従ってアップロードしていきますので、内容は以下のようになります。

LABEL=ROOTFS / 自動エラー=remount-ro 0 1
LABEL=BOOT /boot 自動デフォルト 0 0

最後に、ブート パーティションをマウントできます。これはカーネルに必要です: `mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/boot/`

Linux ビルド

Debian Testing でカーネル (そしてブートローダー) をビルドするには、ターゲット アーキテクチャ (私の場合) の GCC、GNU Make、および GNU C Library ヘッダー ファイルの標準セットをインストールする必要があります。 armhf)、OpenSSL ヘッダー、コンソール計算機 bc, bison и flex: apt install crossbuild-essential-armhf bison flex libssl-dev bc。 デフォルトのローダーがファイルを検索するため、 zImage ブート パーティションのファイル システム上で、フラッシュ ドライブを分割します。

1. カーネルのクローン作成には時間がかかりすぎるため、次のものをダウンロードするだけです。 wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.9.1.tar.xz。 解凍して、ソースのあるディレクトリに移動しましょう。 tar -xf linux-5.9.1.tar.xz && cd linux-5.9.1
2. コンパイル前に設定します。 make ARCH=arm KBUILD_DEFCONFIG=imx_v6_v7_defconfig defconfig。 設定はディレクトリにあります arch/arm/configs/。 何もない場合は、既製のものを見つけてダウンロードし、このディレクトリ内のファイルの名前をパラメータとして渡すことができます。 KBUILD_DEFCONFIG。 最後の手段として、すぐに次のポイントに進みます。
3. 必要に応じて、設定を微調整できます。 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- menuconfig
4. そしてイメージをクロスコンパイルします。 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
5. これで、カーネル ファイルをコピーできるようになりました。 cp arch/arm/boot/zImage /mnt/boot/
6. DeviceTree からのファイル (ボード上のハードウェアの説明): cp arch/arm/boot/dts/*.dtb /mnt/boot/
7. そして、別個のファイルの形式で収集されたモジュールをインストールします。 make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- INSTALL_MOD_PATH=/mnt/ modules_install

カーネルの準備ができました。 すべてをアンマウントできます。 umount /mnt/boot/ /mnt/

ダス U ブート

ブートローダーは対話型であるため、その動作をテストするために必要なのは、ボード自体、ストレージ デバイス、およびオプションで USB-to-UART デバイスだけです。 つまり、カーネルと OS を後回しにすることができます。

ほとんどのメーカーは、初期ブートに Das U-Boot の使用を提案しています。 通常、完全なサポートは独自のフォークで提供されますが、アップストリームへの貢献も忘れません。 私の場合、ボードは以下でサポートされています 幹線それが理由です フォーク 私はそれを無視しました。

ブートローダー自体を組み立ててみましょう。

1. リポジトリの安定したブランチのクローンを作成します。 git clone https://gitlab.denx.de/u-boot/u-boot.git -b v2020.10
2. ディレクトリ自体に移動してみましょう。 cd u-boot
3. ビルド構成の準備: make mx6ull_14x14_evk_defconfig。 これは、構成が Das U-Boot 自体にある場合にのみ機能します。そうでない場合は、製造元の構成を見つけて、それをファイル内のリポジトリのルートに置く必要があります。 .config、またはメーカーが推奨する他の方法で組み立ててください。
4. クロスコンパイラーを使用してブートローダーイメージ自体をアセンブルします armhf: make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- u-boot.imx

その結果、ファイルを取得します u-boot.imx、これはフラッシュ ドライブに書き込むことができる既製のイメージです。 最初の 1024 バイトをスキップして、SD カードに書き込みます。 ターゲットを選んだ理由 u-boot.imx? ちょうど 1024 バイトを見逃したのはなぜですか? これが彼らがやろうとしていることだ ドキュメンテーション。 他のボードの場合、イメージの構築と記録のプロセスが若干異なる場合があります。

完了したら、起動できます。 ブートローダーは、独自のバージョンとボードに関する情報を報告し、パーティション上のカーネル イメージを見つけようとする必要があります。 失敗した場合は、ネットワーク経由での起動が試行されます。 一般に、出力は非常に詳細であるため、問題がある場合はエラーを見つけることができます。

代わりに、結論の

イルカの額には骨がないことをご存知ですか？ これは文字通り第 XNUMX の目、エコーロケーションのための脂肪レンズです。

出所： habr.com