Skapa en Ubuntu-bild för ARM "från grunden"

När utvecklingen precis börjar är det ofta inte klart vilka paket som kommer att gå till målrootfs.

Med andra ord, det är för tidigt att ta tag i LFS, buildroot eller yocto (eller något annat), men du måste redan börja. För de rika (jag har 4GB eMMC på pilotprover) finns det en väg ut att distribuera till utvecklare en distribution som gör att de snabbt kan leverera något som för närvarande saknas, och då kan vi alltid samla listor med paket och skapa en lista för målrötterna.

Den här artikeln är inte ny och är en enkel copy-paste-instruktion.

Syftet med artikeln är att bygga Ubuntu rootfs för ARM-kort (i mitt fall baserat på Colibri imx7d).

Att bygga en bild

Vi sätter ihop målrotfs för replikering.

Packar upp Ubuntu Base

Vi väljer själva releasen utifrån behov och våra egna preferenser. Här har jag gett 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

Kontrollerar stöd för BINFMT i kärnan

Om du har en gemensam distribution så finns det stöd för BINFMT_MISC och allt är konfigurerat, om inte så är jag säker på att du vet hur du aktiverar BINFMT-stöd i kärnan.

Se till att BINFMT_MISC är aktiverat i kärnan:

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

Nu måste du kontrollera inställningarna:

$ 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

Du kan registrera dig manuellt med t.ex. här är dessa instruktioner.

Ställa in qemu statisk arm

Nu behöver vi en statiskt sammansatt qemu-instans.

!!! UPPMÄRKSAMHET!!!
Om du planerar att använda en container för att bygga något, kolla in:
https://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=23960
https://bugs.launchpad.net/qemu/+bug/1805913
Sedan för x86_64-värd och armgäst måste du använda i386-versionen av 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
# 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

Enkelt manus:

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

Vi beundrar resultatet:

$ ./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

Bara för skojs skull, låt oss mäta storleken före och efter installation av minsta (för mig) uppsättning paket:

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

Låt oss uppdatera:

# apt update
# apt upgrade --yes

Låt oss installera de paket vi är intresserade av:

# 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

Kärnhuvudfiler och moduler är en separat fråga. Naturligtvis kommer vi inte att installera bootloader, kärna, moduler, enhetsträd via Ubuntu. De kommer till oss utifrån eller så monterar vi dem själva eller så kommer de att ges till oss av kortets tillverkare, i vilket fall som helst ligger detta utanför ramen för denna instruktion.

Till viss del är versionsavvikelser acceptabelt, men det är bättre att ta dem från kärnbyggnaden.

# apt install --yes linux-headers-generic

Låt oss se vad som hände och det blev mycket:

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

Glöm inte att ange ett lösenord.

Packar bilden

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

Dessutom kan vi installera etckeeper med autopush-inställningen

Tja, låt oss säga att vi distribuerade vår montering, arbetet började med hur man bäst monterar senare olika versioner av vårt system.

etckeeper kan komma till vår hjälp.

Säkerhet är en personlig fråga:

  • du kan skydda vissa grenar
  • generera en unik nyckel för varje enhet
  • inaktivera force push
  • etc. ...
# ssh-keygen
# apt install etckeeper
# etckeeper init
# cd /etc
# git remote add origin ...

Låt oss ställa in autopush

Vi kan naturligtvis skapa filialer på enheten i förväg (låt oss säga att vi gör ett skript eller en tjänst som körs första gången den lanseras).

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

Eller så kan vi göra något smartare...

Lata sätt

Låt oss ha någon form av unik identifierare, säg serienumret på processorn (eller MAC - seriösa företag köper sortimentet):

katt / 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

Sedan kan vi använda det för namnet på grenen som vi ska trycka till:

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

Låt oss skapa ett enkelt skript:

# 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

Och det är allt - efter ett tag kan vi titta på ändringarna och skapa en lista med paket för målfirmware.

Rekommenderat material

BINFMT_MISC
Kärnstöd för diverse binära format (binfmt_misc)
Kompilera med qemu användar chroot
Bygger Ubuntu rootfs för ARM
Hur man skapar en anpassad Ubuntu live från grunden
Crossdev qemu-static-user-chroot
etckeeper

getdents64 problem

readdir() returnerar NULL (errno=EOVERFLOW) för 32-bitars användarstatisk qemu på 64-bitars värd
Ext4 64 bitars hash bryter 32 bitars glibc 2.28+
compiler_id_detection misslyckas för armhf när QEMU-emulering i användarläge används
CMake fungerar inte korrekt under qemu-arm

Källa: will.com