制作Ubuntu根文件

系列文章目录

Linux内核学习
Linux 知识（1）
Linux 知识（2）
WSL Ubuntu
QEMU 虚拟机
Linux 调试视频
PCIe 与 USB 的补充知识
vscode 使用说明
树莓派 4B 指南
设备驱动畅想
Linux内核子系统
Linux 文件系统挂载
QEMU 通过网络实现共享文件
OrangePi 学习摘录 —— 制作桌面版镜像
Radxa 学习摘录
Rockchip RK3399 - 引导流程和准备工作
制作Ubuntu根文件

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1. 安装开发环境和工具

qemu-user-static 是一个用于在 x86 主机上运行 ARM 或其他非 x86 操作系统的工具。它是一个静态版本的 QEMU，因此它可以直接从磁盘运行，而无需安装 QEMU 或任何其他软件.

安装它用于在PC主机上运行下载下来的UBUNTU镜像, 方便修改镜像的内容

# PC
sudo apt-get install qemu-user-static

2. 下载UBUNTU基础镜像包

Index of /ubuntu-base/releases

3. 修改镜像包

3.1 解压基础包, 需注意解压的参数中 p 参数保留权限:

# PC
sudo tar -xvpf ubuntu-base-24.10-base-amd64.tar.gz -C ubuntu-rootfs/

3.2 修改网络配置和 qemu-aarch64-static 【PC版无需】

# PC
#为了可以联网更新软件，拷贝本机的dns配置文件到根文件系统
sudo cp -b /etc/resolv.conf ubuntu-rootfs/etc/
#下载的ubuntu-base是aarch64架构的，因此需要拷贝qemu-aarch64-static到ubuntu/usr/bin/
sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ubuntu-rootfs/usr/bin/

3.3 替换软件源

ubuntu-rootfs/etc/apt/sources.list

PC 上替换源好像有些问题，也许源不对

3.4 进入根文件系统进行操作,开始修改

1. 更改根目录

#PC
sudo chroot ubuntu-rootfs

2. 问题
   /usr/bin/apt-key: 95: cannot create /dev/null: Permission denied

sudo cp -af /dev/null dev/

3. 更新

# QEMU
#更新
apt update
apt upgrade

#安装常用工具包
apt install net-tools iproute2 ethtool ifupdown iputils-ping vim sudo

apt install psmisc nfs-common htop rsyslog language-pack-en-base 

apt install openssh-server
apt install network-manager systemd
# apt install network-manager systemd openssh-sftp-server kmod wireless-tools
# 不安装桌面也是可行的，没有桌面而已
apt install xubuntu-desktop

# 修改ROOT 密码
passwd root

# 创建 rk3568 账户
useradd -s '/bin/bash' -m -G adm,sudo rk3568
passwd rk3568

# 修改主机名
echo "rk3568" > /etc/hostname

exit

# 查询系统中属于nano的文件:
$ dpkg-query -L vim

4. 桌面系统

• 关于 xubuntu-desktop
  • 大小在3.5G左右, 安装需要很长时间
  • 安装过程需要配置键盘之类的,需要手动选择输入
  • 显示管理选择 LightDM, 选 GDM 没有图像画面.

PS: LightDM 和 GDM 都是 Linux 系统的显示管理器，负责显示登录界面，并允许用户登录系统。

特性	LightDM	GDM
大小	小巧	较大
速度	较快	较慢
功能	简单	丰富
可定制	一般	较好

4. 打包镜像

#PC
# 创建空白的镜像文件
dd if=/dev/zero of=linuxroot.img bs=1M count=6000
mkfs.ext4 linuxroot.img

# 挂在镜像文件, 以便写入数据
mkdir rootfs
sudo mount linuxroot.img rootfs/
# 注意 p 参数
sudo cp -rfp ubuntu-rootfs/*  rootfs/
sudo umount rootfs/

# 检查和修复 rootfs.img 文件系统
e2fsck -p -f linuxroot.img

#resize2fs 命令是调整 ext2、ext3 和 ext4 文件系统大小的有效工具
# *如果碰到启动不进桌面, 可以尝试不要resize2fs*
resize2fs -M linuxroot.img

最终生成的镜像文件: linuxroot.img

5. 启动

要使用 QEMU 启动一个基于 Ubuntu 的 x64 Linux 系统，你需要确保以下几个关键组件准备就绪：编译好的内核、根文件系统镜像（你的 ext4 镜像），以及一个适当配置的 QEMU 启动命令。

基本流程

1. 准备内核和根文件系统镜像：

• 确保你的内核（如 vmlinuz 或类似的 ELF 文件）和根文件系统（如 rootfs.img，ext4 格式）已经准备好。
• 镜像文件应该是一个可以直接被 QEMU 加载的块设备镜像（比如使用 dd 创建的 .img 文件）。

2. 启动 QEMU 命令：

使用以下命令启动系统：

run2:
        qemu-system-x86_64 \
        		-enable-kvm \
                -kernel ${bzImagePath}/bzImage \
                -m 1G -nographic \
                -device qemu-xhci \
                -virtfs local,path=/mnt/shared,mount_tag=host_share,security_model=none \
                -net user,id=net0,ipv6=off,hostfwd=tcp::8022-:22 \
                -net nic,model=virtio \
                -drive file=linuxroot.img,format=raw \
                -append "earlyprintk=serial,ttyS0 console=ttyS0 nokaslr root=/dev/sda rw"


debug2:
        qemu-system-x86_64 \
                -kernel ${bzImagePath}/bzImage \
                -m 1G -nographic \
                -device qemu-xhci \
                -virtfs local,path=/mnt/shared,mount_tag=host_share,security_model=none \
                -net user,id=net0,ipv6=off,hostfwd=tcp::8022-:22 \
                -net nic,model=virtio \
                -drive file=linuxroot.img,format=raw \
                -S -s \
                -append "earlyprintk=serial,ttyS0 console=ttyS0 nokaslr root=/dev/sda rw"

命令说明

• qemu-system-x86_64: 指定模拟 x86_64 架构。
• -enable-kvm: 启用硬件虚拟化加速（KVM），可以显著提升性能。
• -m 1024: 为虚拟机分配 1GB 内存。
• -kernel: 指定内核镜像路径。
• -append: 传递内核命令行参数：
  • root=/dev/sda1: 指定根文件系统挂载点（假设根文件系统在第一个磁盘的第一个分区）。
  • rw: 以读写模式启动。
  • console=ttyS0: 将内核输出重定向到第一个串口（方便在终端查看输出）。
• -drive: 指定根文件系统镜像：
  • file=rootfs.img: 镜像文件路径。
  • format=raw: 指定镜像格式为 raw（dd 创建的通常是 raw 格式）。
• -net user: 使用用户模式网络，支持基本的网络功能。
• hostfwd=tcp::2222-:22: 将宿主机的 2222 端口转发到虚拟机的 22 端口（用于 SSH 访问）。
• -nographic: 不启动图形界面，直接输出到终端。

其他注意事项

• KVM 的启用：
  • 确保你的宿主机支持 KVM（Intel VT-x 或 AMD-V）。可以通过以下命令检查：

grep -E 'vmx|svm' /proc/cpuinfo

• • 如果没有输出，可能需要在 BIOS 中启用硬件虚拟化。
  • 如果无法启用 KVM，可以去掉 -enable-kvm 选项，但性能会下降。

• 文件系统镜像路径：

  • 确保 rootfs.img 文件和启动命令在同一目录下，或者指定绝对路径。

• 内核和文件系统的兼容性：

  • 确保内核版本和根文件系统是兼容的。如果系统无法启动，可能需要检查内核配置或文件系统是否完整。

参考

Linux RK3399 基于 Firefly RK3399 Board 制作 Ubuntu Desktop 版本
Rockchip RK3399 - 移植ubuntu 20.04.4根文件系统
Create Ubuntu root file system
制作RK3568 ubuntu20.04桌面版镜像