debootstrap 制做arm64位根文件系统

笔记中记录的是制做Debian 9的根文件系统，可是若是你跟着作一遍，Ubuntu的系统也是能够自行制做的，无非是在构建文件系统的时候把发行版本换成Ubuntu的发行版，还有镜像服务器。

制做根文件系统

由于我制做这个根文件系统是为了配合树莓派的，因此当前笔记只记录如何制做根文件系统，要想自定义完整的从内核开始制做到可烧录到树莓派的.img文件，可参考我另外一篇笔记 。

• 树莓派（Raspberry Pi 4 Model B）编译64位内核Kernel（64位系统）

环境

经过vm虚拟机安装的虚拟环境Linux，如何安装网上一搜就有了，按照步骤安装便可

• Ubuntu 网易下载

编译机：Ubuntu 18.04-desktop-amd64

准备

能用普通用户执行的，不要用root用户来执行，等须要用到root用户时再切换。

安装如下依赖，有效防止报错

Cannot check Release signature; keyring file not available /usr/share/keyrings/debian-archive-keyring.gpg

$ sudo apt-get install debian-archive-keyring
复制代码

安装所需依赖，使用debootstrap命令建立文件系统。建立个工做目录。

# 新建工做目录 build
$ mkdir ~/build && cd ~/build
# 安装必要依赖 debootstrap就是构建的命令
$ sudo apt-get install qemu qemu-user-static binfmt-support debootstrap
# 切换到root
$ su
# 构建文件系统的命令
$ debootstrap --arch=arm64 --foreign stretch linux-rootfs http://ftp.cn.debian.org/debian/
# 切换到普通用户
$ su [user]
# qemu-aarch64-static是其中的关键，能在 x86_64 主机系统下 chroot 到 arm64 文件系统
$ sudo cp -a /usr/bin/qemu-aarch64-static ~/build/linux-rootfs/usr/bin/qemu-aarch64-static
复制代码

• --arch：指定制做的文件系统是什么架构的

• --foreign：在与主机架构不相同时须要指定此参数，仅作初始化的解包

• stretch：这个是Debian 9的发行版本号，为何没用最新的Debian 10的buster，由于更换国内的镜像源老是有点问题Debian 发行版

• linux-rootfs：这个是要存放文件系统的文件夹，能够不用先建立，执行上述命令会自动建立此文件夹，也能够先建立

• ftp.cn.debian.org/debian/ ：这个是中国镜像服务器地址，Debian 全球镜像站

接下来咱们能够经过chroot进入到制做好的文件系统。 chroot wiki

这里提供一个脚本文件来进入咱们的根文件系统，最好不要使用root用户执行此脚本 ch-mount.sh

# 此脚本有两个参数 -u 是取消挂载 -m 是挂载，为何要挂载本机的设备文件，我也不太清楚
$ ./ch-mount.sh -m linux-rootfs
# 执行脚本后，没有报错会进入文件系统，显示 I have no name ，这是正常的，不要慌张，我当时就有点懵逼，这是由于尚未初始化。
I have no name!@node2:/# 
# 如下命令是在根文件系统中执行的命令
# 进行第二步，初始化文件系统，会把一个系统的基础包等所有初始化
$ debootstrap/debootstrap --second-stage
# 初始化好了之后，退出文件系统，再次进入后就显示root了
$ exit
# 再次进入时，不须要执行脚本，使用chroot命令便可，由于ch-mount脚本是为了挂载本机文件与文件系统的关联而已
$ sudo chroot linux-rootfs
复制代码

若是脚本报错 ：/bin/sh^M:bad interpreter: No such file or directory，这是由于文件格式的错误，可经过如下方式解决

$ vim ch-mount.sh
# 设置文件格式为unix 而后保存退出
:set ff=unix
:wq
复制代码

定制文件系统

上面完成后，如今在文件系统内，须要对文件系统进行一些DIY，安装一些咱们必要的工具，和配置网络等等，系统为Debain 9，其余发行版请自行更换命令。

要确保进入文件系统后有网络，通常若是没有网络，能够先把 /etc/resolv.conf 文件拷贝到 linux-rootfs/etc/resolv.conf，由于我构建的文件系统会默认把本机的 resolv.conf 拷贝进去，因此我没有手动拷贝。

• 更换国内镜像源

# 若是遇到没法拉取 https 源的状况，请先使用 http 源并安装
$ apt install apt-transport-https
$ cp /etc/apt/source.list /etc/apt/source.list_bak
# 这里用的vim.tiny是构建文件系统是自带的，跟vim同样也能够编辑文件，把文件内容所有替换为如下内容
$ vim.tiny /etc/apt/source.list

# 默认注释了源码镜像以提升 apt update 速度，若有须要可自行取消注释
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch-updates main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch-updates main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch-backports main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ stretch-backports main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security stretch/updates main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security stretch/updates main contrib non-free
复制代码

• 配置root用户密码

# 先ping www.baidu.com 看下是否有网络,没有网络须要退出文件系统，把宿主机的reslov.conf文件拷贝到相应位置便可。
$ ping www.baidu.com
$ apt-get update
# 先设置root用户的密码
$ passwd
复制代码

• 建立一个普通用户

# 这两个环境变量能够自行修改
$ USER=pi
$ HOST=raspberry
$ useradd -G sudo -m -s /bin/bash $USER
$ passwd $USER
复制代码

• 设置时区和设置使能串口，打开树莓派的硬件串口，能够经过USB转串口模块登陆终端

# 设置时区
$ ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
# 使能串口，若是只是为了制做根文件系统，能够不用运行这个命令，我是为了树莓派的串口调试才开启的
$ ln -s /lib/systemd/system/serial-getty\@.service /etc/systemd/system/getty.target.wants/serial-getty@ttyAMA0.service
复制代码

• 安装一些依赖

# 安装音频管理
$ apt-get install alsa-utils libasound2-dev
# 安装 vim 和 ssh
$ apt-get install vim ssh
# 安装网络管理工具
$ apt-get install ifupdown net-tools
# 安装其余依赖，若是还有其余依赖须要安装能够继续向后加入
$ apt-get install udev sudo wget curl
复制代码

• 设置主机名和以太网

$ echo $HOST > /etc/hostname
$ echo "127.0.0.1 localhost.localdomain localhost" > /etc/hosts
$ echo "127.0.0.1 $HOST" >> /etc/hosts
$ echo "auto eth0" > /etc/network/interfaces.d/eth0
$ echo "iface eth0 inet dhcp" >> /etc/network/interfaces.d/eth0
复制代码

以上所有完成后，咱们的根文件系统就制做好了，退出文件系统后调用 ch-mount.sh 脚本取消挂载就行了。

$ exit
$ ./ch-mount -u linux-rootfs
复制代码

文件系统制做好了之后，关于用法，如今的我只知道能够打包进.img镜像文件中，其余用法请自行查阅吧。

异常

在使用 apt 命令安装工具时，一直有警告信息：perl: warning: Setting locale failed.

• 界面方式解决

$ apt-get install locales
$ dpkg-reconfigure locales
# 进入界面后，向下选上 en_US.UTF-8 和 zh_CN.UTF-8 选择ok
# 进入下个界面后选择默认的zh_CN.UTF-8 就能够解决了。
# 用命令测试是否不报错
$ perl -e exit
复制代码

• 手动解决

这里为何时vim.tiny呢，是由于这个命令在文件系统中自带的，若是安装了vim的话，用vim也能够

$ apt-get install locales
# 打开文件后找到 en_US.UTF-8 和 zh_CN.UTF-8 删掉 # 好 取消注释
$ vim.tiny /etc/locale.gen
$ locale-gen
# 建立 /etc/locale.conf
$ vim.tiny /etc/locale.conf
LANG=zh_CN.UTF-8
# 用命令测试是否不报错
$ perl -e exit
复制代码

参考

• ubuntu制做chroot系统镜像
• debootstrap(8) - Linux man page(试译)