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夜末微凉 發表於 2020-6-14 23:15:00

【原创】从Ubuntu-base构建ubuntu rootfs系统(以x86_64和arm为例)

<p>版权声明：本文为本文为博主原创文章，转载请注明出处，博客地址：https://www.cnblogs.com/wsg1100/。如有错误，欢迎指正。<br>
</p><div class="toc"><div class="toc-container-header">目录</div><ul><li><ul><li>1.介绍</li><li>2.目的</li><li>2.准备宿主系统<ul><li>2.1 宿主系统需求<ul><li>附:创建回环文件并分区<ul><li>(1). 创建镜像文件</li><li>(2). 建立分区<ul><li>a.分区方式一</li><li>b.分区方式二</li></ul></li><li>(3). 映射分区设备并格式化</li><li>(4). 挂载分区</li></ul></li></ul></li><li>2.2 挂载新分区</li><li>2.3 配置目标Ubuntu源</li><li>2.3 配置DNS</li><li>2.3 配置用户创建默认配置文件</li><li>2.3 进入chroot环境</li></ul></li><li>3.安装软件<ul><li>3.1 基本配置</li><li>3.2安装内核</li><li>3.3 安装X-window</li></ul></li><li>4.安装各种桌面(可选)<ul><li>4.1 安装Lubuntu的定制LXDE</li><li>4.2 安装gnome桌面</li><li>4.3 安装xfce桌面环境</li><li>4.4 安装mate桌面</li></ul></li><li>5.arm构建简要<ul><li>5.1下载ubuntu-base</li><li>5.3 安装qemu</li><li>5.4 将ubuntu-base解压</li><li>5.4 chroot操作</li><li>5.5 最后</li></ul></li></ul></li><li>附录<ul><li>arch-chroot源码</li><li>构建debian rootfs</li></ul></li></ul></div><p></p>
<h2 id="1介绍">1.介绍</h2>
<p>ubuntu-base 是Ubuntu官方构建的ubuntu最小文件系统，包含debain软件包管理器，基础包大小通常只有几十兆，其背后有整个ubuntu软件源支持，ubuntu软件一般稳定性比较好，基于ubuntu-base按需安装Linux软件，深度可定制......，常用于嵌入式rootfs构建。</p>
<p>嵌入式常见的几种文件系统构建方法：busybox、yocto、builroot，我觉得它们都不如Ubuntu方便，强大的包管系统，有强大的社区支持，可以直接apt-get install来安装新软件包。本文介绍了如何基于Ubuntu-base构建完整的ubuntu 系统。对于安装过archlinux或者构建过LFS的朋友，对该方式再熟悉不过了。</p>
<p>ubuntu支持很多架构，arm、X86、powerpc、ppc等，本文主要基于X86_64为例，arm、arm64也给出了简单的制作步骤，其他架构操作类似。</p>
<h2 id="2目的">2.目的</h2>
<p>从ubuntu最小文件系统ubuntu-base开始，构建一个具有X-windows的完整系统。</p>
<h2 id="2准备宿主系统">2.准备宿主系统</h2>
<h3 id="21-宿主系统需求">2.1 宿主系统需求</h3>
<ul>
<li>宿主系统是一台linux系统电脑，可以是虚拟机，为避免Linux不同发行版间的差异影响系统构建，推荐使用ubuntu，需要能够连接Ubuntu源（有网络），构建时软件需从源下载安装。另外宿主系统硬件架构与目标系统一致（本文认为两者属同一架构，如果不一致需要使用使用qemu等模拟目标架构）。</li>
<li>ubuntu-base包，下载连接，里面包含arm、X86等架构的Ubuntu所有版本的base包，base包是ubuntu的最小文件系统，大小约几十M。这里使用的是X86-64架构，Ubuntu16.04最新base包：<code>ubuntu-base-16.04.6-base-amd64.tar.gz</code></li>
<li>一个磁盘分区≥5GB(也可创建一个环回设备，分区后进行操作，方法自寻搜索），目标系统将构建到该分区上，<strong>根据目的自行预估所需磁盘大小，本文构建一个仅运行QT的文件系统，5GB足够了。</strong>由于直接下载安装，所以对宿主系统存储大小无要求。;<br>
本文构建一个X86-64架构，基于Ubuntu 16.04的自定义系统， 本文磁盘分区情况如下：</li>
</ul>
<pre><code class="language-shell">/dev/sda1    #UEFI分区 500MB
/dev/sda2    #宿主系统根分区 20GB
/dev/sda3    #用来构建ubuntu-base 5GB
</code></pre>
<h4 id="附创建回环文件并分区">附:创建回环文件并分区</h4>
<p>环回（loopback）文件系统是Linux类系统中非常有趣的部分。我们通常是在设备上（例如磁盘分区）创建文件系统。这些存储设备能够以设备文件的形式来使用，比如 /dev/device_name。为了使用存储设备上的文件系统，我们需要将其挂载到一些被称为挂载点（mount point）的目录上。环回文件系统是指那些在<strong>文件中而非物理设备</strong>中创建的文件系统。我们可以将这些文件作为文件系统挂载到挂载点上。这实际上可以让我们在物理磁盘上的文件中创建逻辑磁盘。</p>
<p>我们的目的：创建一个回环文件模拟一个大小10GB的物理磁盘，并在该回环镜像中分两个区：</p>
<ul>
<li>UEFI分区，大小500M，FAT32格式。</li>
<li>根分区（/），大小剩余大小，EXT4格式。</li>
</ul>
<h5 id="1-创建镜像文件">(1). 创建镜像文件</h5>
<p>也就是创建一个大小10G的文件。</p>
<pre><code class="language-bash">$dd if=/dev/zero of=ubuntu_base.img bs=1G count=10
记录了10+0 的读入
记录了10+0 的写出
10737418240 bytes (11 GB, 10 GiB) copied, 84.1916 s, 128 MB/s
</code></pre>
<p>你会发现创建好的文件大小超过了1GB。这是因为硬盘作为块设备，其分配存储空间时是按照块大小的整数倍来进行的。此时可以直接对这个文件作为<strong>一整个分区</strong>格式化并使用，操作如下。</p>
<p>用<code>mkfs</code>命令将1GB的文件格式化成ext4文件系统：</p>
<pre><code class="language-bash">$mkfs.ext4 ubuntu_base.img
</code></pre>
<p>可使用下面的命令就可看到已经是文件系统了：</p>
<pre><code class="language-bash">$ file ubuntu_base.img
loobackfile.img: Linux rev 1.0 ext4 filesystem data, UUID=3be1775c-8976-445d-9134-8daabb2bade7 (extents) (64bit) (large files) (huge files)
</code></pre>
<p>现在就可以挂载环回文件了：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudomkdir /mnt/loopback
$sudo mount -o loop ubuntu_base.img /mnt/loopback
</code></pre>
<p><code>-o loop</code>用来挂载环回文件系统。</p>
<p>这实际上是一种快捷的挂载方法，我们无需手动连接任何设备。但是在内部，这个环回文件连接到了一个名为<code>/dev/loop1</code>或<code>loop2</code>的设备上。</p>
<p>我们也可以手动来操作：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudo losetup /dev/loop1 ubuntu_base.img
$sudo mount /dev/loop1 /mnt/loopback
</code></pre>
<p>使用下面的方法进行卸载（umount）：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudo umount /mnt/loopback
</code></pre>
<p>也可以用设备文件的路径作为umount命令的参数：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudo umount /dev/loop1
</code></pre>
<p>以上是将整个文件作为一个分区使用的方法，但我们的目的是在该文件内分多个区，继续。</p>
<h5 id="2-建立分区">(2). 建立分区</h5>
<h6 id="a分区方式一">a.分区方式一</h6>
<p>建立分区可以使用<code>fdisk</code>或<code>parted</code>工具，本人比较喜欢用<code>parted</code>，对于设置启动分区非常方便。</p>
<pre><code class="language-bash">$ sudo parted ubuntu_base.img
GNU Parted 3.2
使用 /home/work/loobackfile.img
欢迎使用 GNU Parted! 输入 'help'可获得命令列表.
(parted)
</code></pre>
<p>新建UEFI分区：</p>
<p>对于UEFI启动方式，首先要设置创建label为msdos；</p>
<pre><code class="language-bash">(parted) mklabel msdos
</code></pre>
<p>创建分区大小500M：</p>
<pre><code class="language-bash">(parted)mkpart primary fat32 0 500MB
</code></pre>
<p>查看新创建的分区,该分区编号为1：</p>
<pre><code class="language-bash">(parted) p
Model:(file)
磁盘 /home/work/ubuntu_base.img: 10.7GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
分区表：msdos
Disk Flags:

数字开始：End    大小   类型   文件系统标志
1    512B    500MB500MBprimaryfat32   lba

(parted)
</code></pre>
<p>将该分区设置为boot(UEFI启动)分区：</p>
<pre><code class="language-bash">(parted) set 1 boot on
(parted) p
Model:(file)
磁盘 /home/work/ubuntu_base.img: 10.7GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
分区表：msdos
Disk Flags:

数字开始：End    大小   类型   文件系统标志
1    512B    500MB500MBprimaryfat32   启动, lba

(parted)
</code></pre>
<p>设置后通过<code>p</code>命令可以看到，标志处多了<code>启动(boot)</code>标志。</p>
<p>将剩余空间创建根分区：</p>
<pre><code class="language-bash">(parted) mkpart primary ext4500MB 100%
</code></pre>
<p>到此两个分区创建完毕，使用<code>p</code>查看，<code>q</code>保存退出：</p>
<pre><code class="language-bash">(parted) p
Model:(file)
磁盘 /home/work/ubuntu_base.img: 10.7GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
分区表：msdos
Disk Flags:

数字开始：End   大小    类型   文件系统标志
1    512B    500MB   500MB   primaryfat32   启动, lba
2    500MB   10.7GB10.2GBprimaryext4      lba
</code></pre>
<h6 id="b分区方式二">b.分区方式二</h6>
<p>使用parted分区，需要自己计算大小，对齐等，难免有些麻烦，可以使用sfdisk来简化分区，得到上述同样的分区效果只需执行：</p>
<pre><code class="language-bash">sudo sfdisk --force /dev/sdc &lt;&lt; EOF
1,500M,0x0c,*
500M,,0x83
EOF
</code></pre>
<p>sfdisk会从标准输入读取分区描述信息；每一行描述一个分区，常用格式为：&lt;起始柱面&gt;,&lt;柱面数 量&gt;,&lt;分区ID&gt;,&lt; bootable &gt;。如果参数没有指定，则使用默认值；而&lt;起始柱面&gt;的默认值为当前最小可用的柱面编号。</p>
<ul>
<li><code>1,500M,0x0c,*</code>表示的是，从1扇区开始，分配大小为500M的一个分区，分区类型为<code>0x0c</code>表示fat32，'*'标识这是一个启动分区。</li>
<li><code>500M,,0x83</code> 表示从500M大小开始，分配大小为自动分配，即剩余所有大小作为一个分区，<code>0x83</code>表示这是一个ext分区。</li>
</ul>
<h5 id="3-映射分区设备并格式化">(3). 映射分区设备并格式化</h5>
<p>镜像文件已经被分为两个区，但是还没有格式化，要对内部的两个分区进行格式化就需要先将两分区挂载到设备。</p>
<p>有一个更快的方法可以挂载镜像中的所有分区——<code>kpartx</code>。它并没有安装默认在系统中，你得使用软件包管理器进行安装：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudo apt-get install kpartx
</code></pre>
<p>执行以下命令自动挂载镜像文件中的分区：</p>
<pre><code class="language-bash">$sudo kpartx -v -a ubuntu_base.img
add map loop0p1 (253:0): 0 976562 linear 7:0 1
add map loop0p2 (253:1): 0 19994624 linear 7:0 976896
</code></pre>
<p>这条命令在磁盘镜像中的分区与<code>/dev/mapper</code>中的设备之间建立了映射，随后便可以格式化/挂载这些设备。</p>
<p>格式化两个分区：</p>
<pre><code class="language-bash">$ sudo mkfs.fat -F 32 /dev/mapper/loop0p1#loop0p1 回环设备的分区1
$ sudo mkfs.ext4 /dev/mapper/loop0p2        #loop0p1 回环设备的分区2
</code></pre>
<h5 id="4-挂载分区">(4). 挂载分区</h5>
<p>格式换完成后就可以挂载两个分区：</p>
<pre><code class="language-bash">$ sudo mkdir /mnt/loopback
$ sudo mount /dev/mapper/loop0p2/mnt/#挂载根分区
$ sudo mkdir -p /mnt/loopback/boot/efi
$ sudo mount /dev/mapper/loop0p1/mnt/boot/efi#挂载uefi启动分区
</code></pre>
<h3 id="22-挂载新分区">2.2 挂载新分区</h3>
<p>将目标分区格式化后挂载到<code>/mnt</code>目录,如果挂载的是其他目录后面的所有命令均需更改：</p>
<pre><code class="language-shell">sudo mkfs.ext4 /dev/sda3
sudo mount /dev/sda3 /mnt
</code></pre>
<p>将<code>ubuntu-base-16.04.6-base-amd64.tar.gz</code>解压到<code>/mnt</code>目录：</p>
<pre><code class="language-shell">sudo tar -xpvf ubuntu-base-16.04.6-base-amd64.tar.gz -C /mnt
</code></pre>
<p>注意：需要保留ubuntu-base中的文件权限及所有者，解压时需要root权限或者sudo操作，且使用<code>-p</code>参数保留权限。</p>
<h3 id="23-配置目标ubuntu源">2.3 配置目标Ubuntu源</h3>
<p>ubuntu-base中有默认ubuntu官方源，如果连接上互联网且访问官方源速度不受限制的话不需要更换。配置文件<code>/etc/apt/sources.list</code>更换源,<strong>本文宿主系统与要构建的系统硬件架构及版本一致，所以直接拷贝即可</strong>。</p>
<pre><code class="language-shell">sudo cp /etc/apt/sources.list /mnt/etc/apt/
</code></pre>
<h3 id="23-配置dns">2.3 配置DNS</h3>
<p>进入目标环境需要联网，需要先配置DNS，拷贝宿主系统文件<code>/etc/resolv.conf</code>到<code>/mnt/etc/</code>目录下：</p>
<pre><code class="language-shell">sudo cp /etc/resolv.conf /mnt/etc/
</code></pre>
<h3 id="23-配置用户创建默认配置文件">2.3 配置用户创建默认配置文件</h3>
<p>ubuntu-base默认只有root用户，如果需要像普通ubuntu那样可随意创建普通用户，需要向Ubuntu-bae里添加用户默认配置文件夹<code>/etc/skel</code>,该文件夹内包含用户创建时的默认配置文件如<code>.bashrc、.profile</code>等，若没有该文件夹，在构建出的文件系统中执行<code>adduser</code>添加的用户会有各种问题，所以将宿主系统<code>/etc/skel</code>拷贝至ubuntu-base:</p>
<pre><code class="language-shell">sudo cp-R /etc/skel /mnt/etc/
</code></pre>
<h3 id="23-进入chroot环境">2.3 进入chroot环境</h3>
<p><strong>方法1</strong>：使用原始的方法，来进入chroot环境<br>
<strong>挂载和激活 /dev</strong>：通常激活 /dev 目录下设备的方式是在 /dev 目录挂载一个虚拟文件系统（比如 tmpfs），然后允许在检测 到设备或打开设备时在这个虚拟文件系统里动态创建设备节点。这个通常是在启动过程中由 udev 完成。由于我们的ubuntu-base新系统还没有 udev，也没有被引导，有必要手动挂载和激活 /dev 这可以通过绑定挂载宿主机系统的/dev 目录来实现。绑定挂载是一种特殊的挂载模式，它允许在另外的位置创建某个目录或挂载点的镜像。运行下面的命令来实现：</p>
<pre><code class="language-shell">sudo mount -v --bind /dev /mnt/dev
</code></pre>
<p><strong>挂载虚拟文件系统</strong>:</p>
<pre><code class="language-shell">sudo mount -vt devpts devpts /mnt/dev/pts -o gid=5,mode=620
sudo mount -vt proc proc /mnt/proc
sudo mount -vt sysfs sysfs /mnt/sys
sudo mount -vt tmpfs tmpfs /mnt/run
</code></pre>
<p>进入chroot环境：</p>
<pre><code class="language-shell">chroot /mnt
</code></pre>
<p><strong>方法2</strong>：使用<code>arch-chroot</code></p>
<p>linux发行版archlinux提供了一个自动化chroot的脚本<code>arch-chroot</code>，包含自动配置DNS文件、自动挂载虚拟文件系统等操作，用来维护linux系统非常方便,chroot时无需挂载等操作直接执行：</p>
<pre><code class="language-shell">sudo arch-chroot /mnt
</code></pre>
<p><code>arch-chroot</code>是方法1的封装，除此之外有会对目标系统进行检测并预先配置，其源码见附录。</p>
<h2 id="3安装软件">3.安装软件</h2>
<h3 id="31-基本配置">3.1 基本配置</h3>
<p>chroot 后为root用户，直接执行操作：<br>
更新软件包列表并升级：</p>
<pre><code class="language-shell">apt-get update
apt-get upgrade
apt-get install locales language-pack-en-base
</code></pre>
<p>设置默认使用的字符集：</p>
<pre><code class="language-shell">echo "LANG=en_US.UTF-8" &gt; /etc/locale.conf
</code></pre>
<p>设置hostname</p>
<pre><code class="language-shell">echo "myhostname" &gt; /etc/hostname
</code></pre>
<p>配置/etc/hosts,文件内写入如下内容，其中<code>myhostname</code>替换为上面设置的:</p>
<pre><code class="language-shell">127.0.0.1 localhost
127.0.0.1 myhostname
127.0.1.1        myhostname.localdomain        myhostname
</code></pre>
<p>自动补全工具<code>bash-completion</code>，方便后续操作输入时补全.</p>
<pre><code class="language-shell">apt-get install bash-completion
</code></pre>
<p>修改文件<code>~/.bashrc</code>尾，删除bash-completion前注释符<code>#</code>，并刷新环境变量，使bash-completion生效。</p>
<pre><code class="language-shell">su -
</code></pre>
<p>后面的指令就可以正常使用tab补全了。</p>
<h3 id="32安装内核">3.2安装内核</h3>
<p>安装内核，Ubuntu16的代号xenial ：</p>
<pre><code class="language-shell">apt-get install linux-image-generic-lts-xenial linux-headers-generic-lts-xenial
linux-modules-generic-lts-xenial
</code></pre>
<p>安装常用工具：</p>
<pre><code class="language-shell">apt install sudo openssh-server net-tools ethtool vim fish htop iputils-ping
</code></pre>
<p>设置时区：</p>
<pre><code class="language-shell">dpkg-reconfigure tzdata
</code></pre>
<p>为root设置密码：</p>
<pre><code class="language-shell">passwd
</code></pre>
<p>安装uefi内核引导 grub。</p>
<pre><code class="language-shell">apt-get install grub-efi-amd64-bin
</code></pre>
<h3 id="33-安装x-window">3.3 安装X-window</h3>
<pre><code class="language-shell">apt-get   x-window-system-core
</code></pre>
<pre><code class="language-shell">apt-get   qt5-default libsqlite3-dev
</code></pre>
<p>到此该系统可运行基本的图形程序。</p>
<h2 id="4安装各种桌面可选">4.安装各种桌面(可选)</h2>
<p>按需ubuntu各种桌面环境，任选其一，也可同时安装多个，通过systemd选择开机启动的登录管理器来登录对应的桌面。</p>
<p><strong>GDM</strong>-GNOME登录管理器；</p>
<p><strong>SDDM</strong> - 基于QML的显示管理器和KDM的后继者; 推荐用于 Plasma和 LXQt；</p>
<p><strong>XDM</strong> - X显示管理器，支持XDMCP；</p>
<p><strong>LightDM</strong> - 跨桌面显示管理器，可以使用任何工具包中编写的各种前端，Ubuntu16.04默认使用该管理器。</p>
<h3 id="41-安装lubuntu的定制lxde">4.1 安装Lubuntu的定制LXDE</h3>
<pre><code class="language-shell">sudo apt-get install lubuntu-desktop
</code></pre>
<h3 id="42-安装gnome桌面">4.2 安装gnome桌面</h3>
<p>其登录管理器为gdm，需要先安装xdn。</p>
<pre><code class="language-sh">
sudo apt-get installgdm
sudo -y --no-install-recommends ubuntu-gnome-desktop
</code></pre>
<h3 id="43-安装xfce桌面环境">4.3 安装xfce桌面环境</h3>
<p>xfce 是一款轻量级桌面.其登录管理器为xdm，需要先安装xdn。</p>
<pre><code class="language-sh">apt-get install -y xdm
</code></pre>
<p>安装桌面环境</p>
<pre><code class="language-sh">apt-get install -y --no-install-recommends xubuntu-desktop
</code></pre>
<p>开机启动桌面管理器。</p>
<pre><code class="language-sh">systemctl enable xdm
</code></pre>
<h3 id="44-安装mate桌面">4.4 安装mate桌面</h3>
<pre><code class="language-sh">sudoapt-get installubuntu-mate-core
sudo apt-get installubuntu-mate-desktop
</code></pre>
<p>.......</p>
<h2 id="5arm构建简要">5.arm构建简要</h2>
<p>arm下构建流程与上面类似，可以不使用换回镜像，直接使用一个空文件夹<code>rootfs</code>，在该文件夹内进行Ubuntu rootfs构建，构建完成后再将该文件夹下的所有文件拷贝到SD卡已格式格式化后的rootfs分区内即可，也可直接挂载SD卡内的rooyfs分区操作。</p>
<p>目前一般arm的板子都支持从SD卡启动，同时SD卡内有两个分区，一个Fat32的启动分区内存放u-boot，另一个ext4分区为根文件系统。对于nand flash启动的板子，将roofs按文件系统类型制作烧写镜像，烧写nandflash即可。</p>
<p>由于arm板子的开放性，板子外设、接口等硬件资源不尽相同，不同的厂家区别很大，不像X86由硬件厂商通过BIOS（UEFI）屏蔽底层差异，兼容性强(不过现在arm这方面已改善，在arm服务器领域已与X86一样使用UEFI标准了，树莓派安装win10就是UEFI应用的一个例子，此外设备树也是借鉴了UFEI ACPI，关于UEFI，可通过https://www.zhihu.com/topic/19573354/top-answers了解)。<strong>所以完成rootfs构建后，还需要移植好Linux内核和u-boot、设备树等。</strong></p>
<h3 id="51下载ubuntu-base">5.1下载ubuntu-base</h3>
<p>以ubuntu16为例，下载arm架构的ubuntu-base压缩包，可以看到有几类以后缀armXXX结尾的，它们的含义如下：</p>
<ul>
<li><strong>ubuntu-base-xx.xx-core--arm64.tar.gz</strong> 适用于64位arm架构，几乎所有ARMv8-A都是64位处理器，例如ARM Cortex-A53、 ARM Cortex-A57、ARM Cortex-A72、ARM Cortex-A73、RM_Cortex-A76等。</li>
<li><strong>ubuntu-base-xx.xx-core-armhf.tar.gz</strong> 适用于32位带硬浮点arm处理器，hf(hard float)，即带有浮点单元 (FPU)，主要用于ARMv7-A，例如[ARM Cortex-A5、ARM Cortex-A7、ARM Cortex-A8、ARM Cortex-A9、ARM Cortex-A12、ARM Cortex-A15、ARM Cortex-A17。</li>
</ul>
<p>下面以armhf为例。</p>
<h3 id="53-安装qemu">5.3 安装qemu</h3>
<pre><code class="language-shell">sudo apt-get install multistrap qemu qemu-user-static binfmt-support dpkg-cross
</code></pre>
<h3 id="54-将ubuntu-base解压">5.4 将ubuntu-base解压</h3>
<p>将ubuntu-base包解压到准备的rootfs文件夹,这里为<code>/mnt</code>,下面命令根据实际情况更换。</p>
<pre><code class="language-shell">$sudo tar -xpvf ubuntu-base-16.04.4-base-armhf.tar.gz -C /mnt
</code></pre>
<p>拷贝<code>qemu-arm-static</code>到刚刚解压出来的目录<code>/mnt/usr/bin/</code>：</p>
<pre><code class="language-shell">$sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static /mnt/usr/bin
</code></pre>
<p>若是arm64则拷贝<code>qemu-aarch64-static</code>：</p>
<pre><code class="language-shell">$sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static /mnt/usr/bin
</code></pre>
<h3 id="54-chroot操作">5.4 chroot操作</h3>
<p>接下来的一切都和2.3 进入chroot环境,一致了。更新源并安装需要的软件。<br>
修改<code>/mnt/etc/apt/sources.list</code>，这里使用清华源(ubuntu arm 使用的是ubuntu-ports镜像)。</p>
<pre><code class="language-shell"># See http://help.ubuntu.com/community/UpgradeNotes for how to upgrade to
# newer versions of the distribution.
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main restricted
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main restricted

## Major bug fix updates produced after the final release of the
## distribution.
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main restricted
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main restricted

## N.B. software from this repository is ENTIRELY UNSUPPORTED by the Ubuntu
## team. Also, please note that software in universe WILL NOT receive any
## review or updates from the Ubuntu security team.
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial universe
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial universe
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates universe
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates universe

## N.B. software from this repository is ENTIRELY UNSUPPORTED by the Ubuntu
## team, and may not be under a free licence. Please satisfy yourself as to
## your rights to use the software. Also, please note that software in
## multiverse WILL NOT receive any review or updates from the Ubuntu
## security team.
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial multiverse
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial multiverse
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates multiverse
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates multiverse

## N.B. software from this repository may not have been tested as
## extensively as that contained in the main release, although it includes
## newer versions of some applications which may provide useful features.
## Also, please note that software in backports WILL NOT receive any review
## or updates from the Ubuntu security team.
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main restricted universe multiverse
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main restricted universe multiverse

## Uncomment the following two lines to add software from Canonical's
## 'partner' repository.
## This software is not part of Ubuntu, but is offered by Canonical and the
## respective vendors as a service to Ubuntu users.
# deb http://archive.canonical.com/ubuntu xenial partner
# deb-src http://archive.canonical.com/ubuntu xenial partner

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main restricted
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main restricted
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security universe
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security universe
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security multiverse
# deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security multiverse
</code></pre>
<pre><code class="language-shell">apt-get update
apt-get install net-tools vim bash-completion ...
</code></pre>
<p>也可通过chroot直接执行某个命令，例如修改root密码,,其中<code>/mnt</code>是我们的rootfs目录：</p>
<pre><code class="language-shell">$sudo chroot/mntpasswd
</code></pre>
<p>直接安装软件:</p>
<pre><code class="language-shell">$sudo LC_ALL=C LANGUAGE=C LANG=C chroot /mnt apt-get install packagename
</code></pre>
<h3 id="55-最后">5.5 最后</h3>
<p>安装内核，将内核和设备树保存到rootfs中的boot目录,即<code>/mnt/boot/</code>下。nand flash除外。</p>
<p>与普通文件系统烧写一致，制作烧写镜像，烧写SD卡或nandflash。</p>
<h1 id="附录">附录</h1>
<h2 id="arch-chroot源码">arch-chroot源码</h2>
<p>请遵守相关开源协议。</p>
<pre><code class="language-shell">#!/bin/bash

shopt -s extglob

# generated from util-linux source: libmount/src/utils.c
declare -A pseudofs_types=(=1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1
                           =1)

# generated from: pkgfile -vbr '/fsck\..+' | awk -F. '{ print $NF }' | sort
declare -A fsck_types=(=1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1
                     =1)

out() { printf "$1 $2\n" "${@:3}"; }
error() { out "==&gt; ERROR:" "$@"; } &gt;&amp;2
warning() { out "==&gt; WARNING:" "$@"; } &gt;&amp;2
msg() { out "==&gt;" "$@"; }
msg2() { out "-&gt;" "$@";}
die() { error "$@"; exit 1; }

ignore_error() {
"$@" 2&gt;/dev/null
return 0
}

in_array() {
local i
for i in "${@:2}"; do
    [[ $1 = "$i" ]] &amp;&amp; return 0
done
return 1
}

chroot_add_mount() {
mount "$@" &amp;&amp; CHROOT_ACTIVE_MOUNTS=("$2" "${CHROOT_ACTIVE_MOUNTS[@]}")
}

chroot_maybe_add_mount() {
local cond=$1; shift
if eval "$cond"; then
    chroot_add_mount "$@"
fi
}

chroot_setup() {
CHROOT_ACTIVE_MOUNTS=()
[[ $(trap -p EXIT) ]] &amp;&amp; die '(BUG): attempting to overwrite existing EXIT trap'
trap 'chroot_teardown' EXIT

chroot_add_mount proc "$1/proc" -t proc -o nosuid,noexec,nodev &amp;&amp;
chroot_add_mount sys "$1/sys" -t sysfs -o nosuid,noexec,nodev,ro &amp;&amp;
ignore_error chroot_maybe_add_mount "[[ -d '$1/sys/firmware/efi/efivars' ]]" \
      efivarfs "$1/sys/firmware/efi/efivars" -t efivarfs -o nosuid,noexec,nodev &amp;&amp;
chroot_add_mount udev "$1/dev" -t devtmpfs -o mode=0755,nosuid &amp;&amp;
chroot_add_mount devpts "$1/dev/pts" -t devpts -o mode=0620,gid=5,nosuid,noexec &amp;&amp;
chroot_add_mount shm "$1/dev/shm" -t tmpfs -o mode=1777,nosuid,nodev &amp;&amp;
chroot_add_mount run "$1/run" -t tmpfs -o nosuid,nodev,mode=0755 &amp;&amp;
chroot_add_mount tmp "$1/tmp" -t tmpfs -o mode=1777,strictatime,nodev,nosuid
}

chroot_teardown() {
if (( ${#CHROOT_ACTIVE_MOUNTS[@]} )); then
    umount "${CHROOT_ACTIVE_MOUNTS[@]}"
fi
unset CHROOT_ACTIVE_MOUNTS
}

try_cast() (
_=$(( $1#$2 ))
) 2&gt;/dev/null

valid_number_of_base() {
local base=$1 len=${#2} i=

for (( i = 0; i &lt; len; i++ )); do
    try_cast "$base" "${2:i:1}" || return 1
done

return 0
}

mangle() {
local i= chr= out=
local {a..f}= {A..F}=

for (( i = 0; i &lt; ${#1}; i++ )); do
    chr=${1:i:1}
    case $chr in
      [[:space:]\\])
      printf -v chr '%03o' "'$chr"
      out+=\\
      ;;
    esac
    out+=$chr
done

printf '%s' "$out"
}

unmangle() {
local i= chr= out= len=$(( ${#1} - 4 ))
local {a..f}= {A..F}=

for (( i = 0; i &lt; len; i++ )); do
    chr=${1:i:1}
    case $chr in
      \\)
      if valid_number_of_base 8 "${1:i+1:3}" ||
            valid_number_of_base 16 "${1:i+1:3}"; then
          printf -v chr '%b' "${1:i:4}"
          (( i += 3 ))
      fi
      ;;
    esac
    out+=$chr
done

printf '%s' "$out${1:i}"
}

optstring_match_option() {
local candidate pat patterns

IFS=, read -ra patterns &lt;&lt;&lt;"$1"
for pat in "${patterns[@]}"; do
    if [[ $pat = *=* ]]; then
      # "key=val" will only ever match "key=val"
      candidate=$2
    else
      # "key" will match "key", but also "key=anyval"
      candidate=${2%%=*}
    fi

    [[ $pat = "$candidate" ]] &amp;&amp; return 0
done

return 1
}

optstring_remove_option() {
local o options_ remove=$2 IFS=,

read -ra options_ &lt;&lt;&lt;"${!1}"

for o in "${!options_[@]}"; do
    optstring_match_option "$remove" "${options_}" &amp;&amp; unset 'options_'
done

declare -g "$1=${options_[*]}"
}

optstring_normalize() {
local o options_ norm IFS=,

read -ra options_ &lt;&lt;&lt;"${!1}"

# remove empty fields
for o in "${options_[@]}"; do
    [[ $o ]] &amp;&amp; norm+=("$o")
done

# avoid empty strings, reset to "defaults"
declare -g "$1=${norm[*]:-defaults}"
}

optstring_append_option() {
if ! optstring_has_option "$1" "$2"; then
    declare -g "$1=${!1},$2"
fi

optstring_normalize "$1"
}

optstring_prepend_option() {
local options_=$1

if ! optstring_has_option "$1" "$2"; then
    declare -g "$1=$2,${!1}"
fi

optstring_normalize "$1"
}

optstring_get_option() {
local opts o

IFS=, read -ra opts &lt;&lt;&lt;"${!1}"
for o in "${opts[@]}"; do
    if optstring_match_option "$2" "$o"; then
      declare -g "$o"
      return 0
    fi
done

return 1
}

optstring_has_option() {
local "${2%%=*}"

optstring_get_option "$1" "$2"
}

dm_name_for_devnode() {
read dm_name &lt;"/sys/class/block/${1#/dev/}/dm/name"
if [[ $dm_name ]]; then
    printf '/dev/mapper/%s' "$dm_name"
else
    # don't leave the caller hanging, just print the original name
    # along with the failure.
    print '%s' "$1"
    error 'Failed to resolve device mapper name for: %s' "$1"
fi
}

fstype_is_pseudofs() {
(( pseudofs_types["$1"] ))
}

fstype_has_fsck() {
(( fsck_types["$1"] ))
}


usage() {
cat &lt;&lt;EOF
usage: ${0##*/} chroot-dir

    -h                  Print this help message
    -u &lt;user&gt;[:group]   Specify non-root user and optional group to use

If 'command' is unspecified, ${0##*/} will launch /bin/bash.

Note that when using arch-chroot, the target chroot directory *should* be a
mountpoint. This ensures that tools such as pacman(8) or findmnt(8) have an
accurate hierarchy of the mounted filesystems within the chroot.

If your chroot target is not a mountpoint, you can bind mount the directory on
itself to make it a mountpoint, i.e. 'mount --bind /your/chroot /your/chroot'.

EOF
}

chroot_add_resolv_conf() {
local chrootdir=$1 resolv_conf=$1/etc/resolv.conf

[[ -e /etc/resolv.conf ]] || return 0

# Handle resolv.conf as a symlink to somewhere else.
if [[ -L $chrootdir/etc/resolv.conf ]]; then
    # readlink(1) should always give us *something* since we know at this point
    # it's a symlink. For simplicity, ignore the case of nested symlinks.
    resolv_conf=$(readlink "$chrootdir/etc/resolv.conf")
    if [[ $resolv_conf = /* ]]; then
      resolv_conf=$chrootdir$resolv_conf
    else
      resolv_conf=$chrootdir/etc/$resolv_conf
    fi

    # ensure file exists to bind mount over
    if [[ ! -f $resolv_conf ]]; then
      install -Dm644 /dev/null "$resolv_conf" || return 1
    fi
elif [[ ! -e $chrootdir/etc/resolv.conf ]]; then
    # The chroot might not have a resolv.conf.
    return 0
fi

chroot_add_mount /etc/resolv.conf "$resolv_conf" --bind
}

while getopts ':hu:' flag; do
case $flag in
    h)
      usage
      exit 0
      ;;
    u)
      userspec=$OPTARG
      ;;
    :)
      die '%s: option requires an argument -- '\''%s'\' "${0##*/}" "$OPTARG"
      ;;
    ?)
      die '%s: invalid option -- '\''%s'\' "${0##*/}" "$OPTARG"
      ;;
esac
done
shift $(( OPTIND - 1 ))

(( EUID == 0 )) || die 'This script must be run with root privileges'
(( $# )) || die 'No chroot directory specified'
chrootdir=$1
shift

[[ -d $chrootdir ]] || die "Can't create chroot on non-directory %s" "$chrootdir"

if ! mountpoint -q "$chrootdir"; then
warning "$chrootdir is not a mountpoint. This may have undesirable side effects."
fi

chroot_setup "$chrootdir" || die "failed to setup chroot %s" "$chrootdir"
chroot_add_resolv_conf "$chrootdir" || die "failed to setup resolv.conf"

chroot_args=()
[[ $userspec ]] &amp;&amp; chroot_args+=(--userspec "$userspec")
echo "${chroot_args[@]}"
echo"$chrootdir"
echo"$@"
SHELL=/bin/bash unshare --fork --pid chroot "${chroot_args[@]}" -- "$chrootdir" "$@"
</code></pre>
<h2 id="构建debian-rootfs">构建debian rootfs</h2>
<p>若你有构建debianrootfs的需求，有几种开源工具可用于在 chroot 环境中生成 RootFS。例如 debootstrap（现已弃用）、mmdebstrap（复杂）、bdebstrap（mmdebstrap 之上的简单包装器）。</p>
<p>这里介绍TI官方工具，ti-bdebstrap 是一组基于该 bdebstrap 工具构建的脚本，用于为 TI 平台创建自定义 Debian 映像。这包括创建 bdebstrap chroot 环境本身、安装基本且有用的 TI 和非 TI 软件包、设置配置、构建 U-Boot 等。</p>
<pre><code class="language-shell">git clone https://github.com/TexasInstruments/ti-bdebstrap.git
</code></pre>
<p>更多详见 Ti Building Debian Images</p>


</div>
<div id="MySignature" role="contentinfo">
    <div>作者：wsg1100</div>
<div>出处：http://www.cnblogs.com/wsg1100/</div>
<div>本文版权归作者和博客园共有，欢迎转载，但必须给出原文链接，并保留此段声明，否则保留追究法律责任的权利。 </div><br><br>
来源：https://www.cnblogs.com/wsg1100/p/13127636.html

查看完整版本: 【原创】从Ubuntu-base构建ubuntu rootfs系统(以x86_64和arm为例)