🥇Ustvarjanje Ubuntu slike za ARM «from scratch»

Ko se razvoj šele začne, pogosto ni jasno, kateri paketi bodo šli v ciljno rootfs.

Drugače povedano, prehitevanje z LFS, buildroot ali yocto (ali kaj drugega) je še prezgodaj, a treba je začeti. Za bogate (imam 4GB eMMC na pilotskih napravah) obstaja možnost, da razvijalcem podelimo distribucijo, ki omogoča hitro dostavo manjkajočega, in nato vedno lahko sestavimo sezname paketov in oblikujemo seznam za ciljno rootfs.

Ta članek ne prinaša novosti in je preprosta navodila za kopiranje in lepljenje.

Namen članka je sestaviti Ubuntu rootfs za ARM ploščo (v mojem primeru na osnovi Colibri imx7d).

Sestavljanje slike

Sestavljamo ciljno rootfs za produkcijo.

Razpakiramo Ubuntu osnovo

Izbiro različice izberemo sami, glede na potrebe in lastne preference. Tukaj sem navedel 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

Preverjanje podpore BINFMT v jedru

Če imate razširjeno distribucijo, je podpora BINFMT_MISC prisotna in vse je nastavljeno, če ne, sem prepričan, da veste, kako omogočiti podporo BINFMT v jedru.

Preverite, da je BINFMT_MISC omogočeno v jedru:

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

Zdaj moramo preveriti nastavitve:

$ 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

Registrirati ročno lahko s pomočjo, na primer, tega navodila.

Nastavitev qemu static arm

Zdaj bomo potrebovali primer qemu, zgrajen statično.

!!! POZOR!!!
Če nameravate uporabiti vsebnik za sestavljanje česarkoli, se seznanite z:
https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=23960
https://bugs.launchpad.net/qemu/+bug/1805913
V tem primeru za x86_64 gostitelja in arm gosta je treba uporabiti i386 različico qemu:
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
# pot v rootfs in ime izvršljive datoteke mora biti enako kot /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 izvršna, x86-64, različica 1 (GNU/Linux), statično povezana, BuildID[sha1]=be45f9a321cccc5c139cc1991a4042907f9673b6, za GNU/Linux 3.2.0, odstranjena
$ 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 izvršna, x86-64, različica 1 (GNU/Linux), statično povezana, BuildID[sha1]=be45f9a321cccc5c139cc1991a4042907f9673b6, za GNU/Linux 3.2.0, odstranjena

Chroot

Preprost skript:

ch-mount.sh

#!/bin/bash

function mnt() {
    echo "MOUNTING"
    sudo mount -t proc /proc ${2}proc
    sudo mount --rbind /sys ${2}sys
    sudo mount --make-rslave ${2}sys
    sudo mount --rbind /dev ${2}dev
    sudo mount --make-rslave ${2}dev
    sudo mount -o bind /dev/pts ${2}dev/pts
    sudo chroot ${2}
}

function umnt() {
    echo "UNMOUNTING"
    sudo umount ${2}proc
    sudo umount ${2}sys
    sudo umount ${2}dev/pts
    sudo umount ${2}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 : ${1}
    echo 2nd parameter : ${2}
fi

Poglejmo rezultat:

$ .\/ch-mount.sh -m rootfs\/\n# cat \/etc\/os-release\nNAME="Ubuntu"\nVERSION="20.04 LTS (Focal Fossa)"\nID=ubuntu\nID_LIKE=debian\nPRETTY_NAME="Ubuntu 20.04 LTS"\nVERSION_ID="20.04"\nHOME_URL="https:\/\/www.ubuntu.com\/"\nSUPPORT_URL="https:\/\/help.ubuntu.com\/"\nBUG_REPORT_URL="https:\/\/bugs.launchpad.net\/ubuntu\/"\nPRIVACY_POLICY_URL="https:\/\/www.ubuntu.com\/legal\/terms-and-policies\/privacy-policy"\nVERSION_CODENAME=focal\nUBUNTU_CODENAME=focal\n# uname -a\nLinux NShubin 5.5.9-gentoo-x86_64 #1 SMP PREEMPT Mon Mar 16 14:34:52 MSK 2020 armv7l armv7l armv7l GNU\/Linux

Za zanimanje, izmerimo veličinu pre i posle instalacije minimalnog (za mene) paketa:

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

Ažuriramo:

# apt update
# apt upgrade --yes

Instaliraćemo nas zanimljive pakete:

# 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 jezgra, moduli, to je neka druga tema. Učitač, jezgro, moduli, uređajni grafikon putem Ubuntua, naravno nećemo instalirati. Oni će nam doći spolja ili ćemo ih sami sastaviti, ili će nam ih dati proizvođač ploče, u svakom slučaju to je van okvira ovog vodiča.

Do određenog stepena neusaglašenost verzija je prihvatljiva, ali je bolje uzeti ih sa izgradnje jezgra.

# apt install --yes linux-headers-generic

Pogledajmo šta smo dobili, i nije malo:

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

Ne zaboravite da postavite šifru.

Pakujemo sliku

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

Dodatno, možemo instalirati etckeeper s podešavanjem autopush

Pretpostavimo da smo podelili našu izgradnju, rad je krenuo, kako kasnije najbolje sastaviti različite verzije našeg sistema.

Etckeeper može pomoći.

Sigurnost je lična stvar svakoga:

možete zaštititi određene grane

generisati jedinstvenu ključ za svaki uređaj

zabraniti force push

i tako dalje …

# ssh-keygen
# apt install etckeeper
# etckeeper init
# cd /etc
# git remote add origin ...

Podešavamo autopush

Naravno možemo unapred napraviti grane na uređaju (na primer, napraviti skriptu ili uslugu koja će raditi pri prvom pokretanju).

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

I možemo postupiti pametnije…

Lenj put

Pretpostavimo da imamo neki jedinstveni identifikator, na primer, 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 možemo koristiti to za ime grane u koju ćemo stajati:

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

Napravimo 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 to — nakon nekog vremena možemo pogledati promene i formirati listu paketa za ciljani firmware.