正点原子I.MX6U-MINI移植篇Ubuntu-base根文件系统移植构建过程详解

Posted 2023-02-06 果果小师弟

摘要：能不能在ARM板上运行Ubuntu呢？答案肯定是可以的，Ubuntu是Linux系统的一种，可以简单的将Ubuntu理解为一个根文件系统，和我们用busybox、buildroot制作的根文件系统一样。因此移植Ubuntu也就是将Ubuntu根文件系统移植到我们的开发板上。

一、ubuntu-base获取

Ubuntu的移植非常简单，不需要我们编译任何东西，因为Ubuntu官方已经将根文件系统制作好了！我们只需要简单配置一下Ubuntu官方提供的base根文件系统，使其在我们的开发板上跑起来即可。首先需要下载Ubuntu-base，我们移植Ubuntu16.04版本根文件系统。首先肯定是到Ubuntu官方去下载16.04的根文件系统，根文件系统下载地址为http://cdimage.ubuntu.com/，下载界面如图所示：

点击图中的ubuntu-base，进入到ubuntu-base下载界面：

点击图中的“releases”，下载releases版本的根文件系统，进去以后如图所示：

Ubuntu提供了从12.04开始，一直到最新的19.10版本的 ubuntu-base供大家下载。我们选择16.04.5，点击以后进入如图所示界面：

点击图中的“release”，进入16.04.5的下载界面，如图所示：

Ubuntu针对不同的CPU架构提供相应的ubuntu-base根文件系统，有amd64(64位X86)、armhf、i386(32位X86)、powerpc、ppc64el等系统的。I.MX6ULL是Cortex-A内核的CPU，并且有硬件浮点运算单元，因此选择armhf版本。

二、ubuntu根文件系统构建

2.1 解压缩ubuntu-base

为了存放 ubuntu-base根文件系统，先在PC的Ubuntu系统中的nfs目录下创建一个名为ubuntu_rootfs的目录，命令如下：

cd /home/zhiguoxin/linux/nfs  //进入到 nfs 目录下
mkdir ubuntu_rootfs  //创建名为“ubuntu_rootfs”目录

将下载得到的ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz拷贝到上面创建的ubuntu_rootfs目录中，然后使用如下命令对其解压缩：

sudo tar -vzxf ubuntu-base-16.04.5-base-armhf.tar.gz

解压完成以后如图所示：

ubuntu-base解压以后就是大家最常见的linux根文件系统，但是目前还不能直接使用，还需要对其做一些其他的配置。

2.2 安装qemu

需要在PC的Ubuntu上安装qemu工具，命令如下：

sudo apt-get install qemu-user-static

将刚刚安装的qemu-user-static拷贝到刚刚解压出来的ubuntu-base目录中，也就是ubuntu_rootfs/usr/bin目录下，命令如下：

cd /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs  //进入到 ubuntu_rootfs 目录下
sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static ./usr/bin/ //拷贝 qemu-arm-static

2.3 设置软件源

我们在ubuntu下使用apt-get安装软件的时候，是从网上下载软件并安装的，因此需要指定软件源。在设置软件源之前先将 Ubuntu主机下的DNS配置文件/etc/resolv.conf 拷贝到根文件系统中，命令如下：

cd /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs  //进入到 ubuntu_rootfs 目录下
sudo cp /etc/resolv.conf ./etc/resolv.conf  //拷贝 resolv.conf

设置软件源，打开根文件系统中的ubuntu_rootfs/etc/apt/sources.list 文件，在此文件最后面添加软件源，比如国内常用的清华源、中科大源等等，这些软件源可以直接在网上查找。注意这里要用ubuntu16.04的ARM源，不能找成了 X86的源。

vi etc/apt/sources.list

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-proposed main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main multiverse restricted universe
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-backports main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-proposed main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-security main multiverse restricted universe
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/ubuntu-ports/ xenial-updates main multiverse restricted universe

三、主机挂载并配置根文件系统

3.1 在主机挂载根文件系统

接下来将上面制作的根文件系统挂载的主机上，需要挂载proc、sys、dev、dev/pts等文件系统，最后使用chroot将主机的根文件系统切换到我们前面制作的根文件系统中。这里我们通过两个脚本文件来完成挂载和卸载操作，首先是挂载脚本 mount.sh，在ubuntu_rootfs目录下创建一个名为mount.sh的shell脚本，然后在里面输入如下所示内容：

#!/bin/bash
echo "MOUNTING"
sudo mount -t proc /proc
    /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/proc
sudo mount -t sysfs /sys
    /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/sys
sudo mount -o bind /dev /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev
sudo mount -o bind /dev/pts
    /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev/pts
sudo chroot /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs

再编写一个卸载的脚本文件，新建名为unmount.sh的shell脚本，在里面输入如下所示内容：

#!/bin/bash
echo "UNMOUNTING"
sudo umount /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/proc
sudo umount /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/sys
sudo umount /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev
sudo umount /home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs/dev/pts

最后给予mount.sh和unmount.sh这两个shell脚本可执行权限，命令如下：

sudo chmod 777 mount.sh unmount.sh

一切准备就绪以后执行mount.sh脚本，将制作的根文件系统挂载到主机下，输入如下命令：

./mount.sh

挂载成功以后如图所示：

可以看出，当前终端已经将根文件系统切换到了我们上面制作的ubuntu_rootfs根文件系统中。

3.2 安装常用的命令和软件

由于ubuntu base是一个最小根文件系统，很多命令和软件都没有，因此我们需要先安装一下常用的命令和软件，输入如下命令（注意！是在电脑的Ubuntu下输入这些命令，因为现在电脑的Ubuntu正挂载着我们移植的Ubuntu-base根文件系统）：

apt update
apt install sudo
apt install vim
apt install kmod
apt install net-tools
apt install ethtool
apt install ifupdown
apt install language-pack-en-base
 apt install rsyslog
apt install htop
apt install iputils-ping

我们就先安装这些命令和软件，保证ubuntu base根文件系统能够在开发板上正常启动即可，等启动以后再根据实际情况继续安装其他的命令和软件。

3.3 设置root用户密码

设置一下root用户的密码，这里我设置简单一点，root用户密码也设置为root，相当于用户名和密码一样，命令如下：

passwd root  //设置root用户密码

输入passwd root以后会让你输入root用户密码，输入两次即可。

3.4 设置本机名称和IP地址

输入如下命令设置本机名称和IP地址：

echo "zhiguoxin_imx6ul" > /etc/hostname
echo "127.0.0.1 localhost" >> /etc/hosts
echo "127.0.0.1 zhiguoxin_imx6ul" >> /etc/hosts

3.5 设置串口终端

ubuntu根文件系统在开发板上启动以后我们通常也希望串口终端正常工作，首先确定自己所使用的串口设备文件，比如正点原子的MINI开发板使用的UART1对应的串口设备文件为ttymxc0，我们需要添加一个名为[e-mail] 的链接，链接到getty@.service服务上，输入如下命令：

ln -s /lib/systemd/system/getty@.service /etc/systemd/system/getty.target.wants/[e-mail]

设置好以后就可以退出根文件系统了，输入如下命令退出：

exit

退出以后再执行一下unmount.sh脚本取消挂载，命令如下：

./unmount.sh

至此，ubuntu-base根文件系统就已经制作好了，接下来就是挂载到开发板上去测试。

四、ubuntu根文件系统测试

4.1 nfs挂载测试

根文件系统已经制作完成了，接下来就是测试，先用nfs挂载根文件系统，在uboot里面设置bootargs环境变量的值如下：

setenv bootargs 'console=tty0 console=ttymxc0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.10.100:/home/zhiguoxin/linux/nfs/ubuntu_rootfs,proto=tcp rw ip=192.168.10.50:192.168.10.100:192.168.10.1:255.255.255.0::eth0:off'
saveenv

注意设置根文件系统为我们前面制作的ubuntu_rootfs。设置完成以后重启开发板，这个时候就会进入到ubuntu根文件系统中，如图所示：

可以看出，16.04.5版本的ubuntu根文件系统启动成功，并且要求我们输入用户名和密码，用户名和密码都是root。用户名和密码输入成功以后就会进入到系统，如图所示：

可以看出，ubuntu根文件系统工作正常，这个时候就可以在ARM板上玩Ubuntu系统了。

4.2 安装黑客帝国软件

至此，ubuntu根文件系统已经完全在开发板上运行起来了，如果要安装什么软件的话直接使用apt工具即可，和我们在PC下使用ubuntu一样。比如我们安装cmatrix，那么就可以直接输入：

sudo apt-get install cmatrix//安装cmatrix

等待安装完成，完成以后就可以使用cmatrix了。

当然也可以在arm板上运行黑客帝国矩阵代码cmatrix。

https://v.douyin.com/hWPnppL/