在 QEMU 中運行 ubuntu 16.04 armhf 填坑記

0、前言

• 參考

  作者: 摩斯電碼
  
  博客: https://www.cnblogs.com/pengdonglin137/p/9540670.html
  
  發佈: 2018-08-27 10:38

• 平臺

  • QEMU 運行環境

    • QEMU: 3.1.0
    • Linux: 3.18.135
    • Board: aarch32 vexpress-ca9
    • FS: ubuntu 16.04.6 armhf
    • Host: CentOS 7
    • Network: CentOS 7 通過 Apache proxy 上網；QEMU 通過 tap 橋接 CentOS 7 的網絡

  • 製作FS環境

    • Vmware: 10.7
    • Linux: Ubuntu 16.04.6 i386

1、在UBUNTU 16.04 中安裝qemu-user-static

在Linux PC主機上安裝模擬器：

sudo apt-get install qemu-user-static

2、下載和解壓 ubuntu-core

# 從官方上獲取ubuntu core的tar包：http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/releases/16.04/release/
wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-cdimage/ubuntu-base/releases/16.04.6/release/ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz

選擇下載ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz，下載完之後，創建臨時文件夾並解壓根文件系統：

mkdir tmp
sudo tar -xf ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz -C tmp/

3、修改根文件系統

• 1、準備網絡

  sudo cp -b /etc/resolv.conf tmp/etc/resolv.conf
  

  這個文件存放了DNS服務器的地址

• 2、準備qemu

  cp /usr/bin/qemu-arm-static tmp/usr/bin/
  

• 3、增加軟件源

  中科大鏡像站 http://mirrors.ustc.edu.cn/ ，在ubuntu-ports這一行點擊help，將內容複製到source.list文件中

  sudo vim tmp/etc/apt/source.list
  # 首先刪除全部內容，然後，粘貼上述ubuntu-ports的help中的內容 
  

• 4、進入根文件系統進行操作

  • 可以使用下面的腳本ch-mount.sh將根目錄切換到tmp下：

    #!/bin/bash
    
    function mnt() {
        echo "MOUNTING"
        sudo mount -t proc /proc ${2}proc
        sudo mount -t sysfs /sys ${2}sys
        sudo mount -o bind /dev ${2}dev
    
        sudo chroot ${2}
    }
    function umnt() {
        echo "UNMOUNTING"
        sudo umount ${2}proc
        sudo umount ${2}sys
        sudo umount ${2}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 : ${1}
        echo 2nd parameter : ${2}
    fi
    

  • 切換根目錄：

    sudo ch-mount.sh -m tmp/
    

  • 更新

    apt update 
    apt upgrade
    

  • 安裝軟件包

    apt install udev         #否則ttyAMA0無法找到
    apt install vim          #vim編輯器
    apt install net-tools    #ifconfig，netstat，route，arp等
    apt install iputils-ping #ping
    apt install sudo         #sudo命令
    #apt install ssh         #ssh的client和server
    apt install ethtool      #ethtool命令，顯示、修改以太網設置
    #apt install wireless-tools    #iwconfig等，顯示、修改無線設置
    apt install ifupdown          #ifup，ifdown等工具
    #apt install network-manager   #Network Manager服務和框架，高級網絡管理
    apt install iputils-ping      #ping和ping6
    apt install rsyslog           #系統log服務
    apt install bash-completion   #bash命令行補全
    apt install htop              #htop工具，交互式進程查看器
    

  • 對於bash命令自動補全功能，需要安裝bash-completion，此外還需要修改/etc/bash.bashrc，將下面的命令的註釋去掉：

    # enable bash completion in interactive shells
    if ! shopt -oq posix; then
       if [ -f /usr/share/bash-completion/bash_completion ]; then
         . /usr/share/bash-completion/bash_completion
       elif [ -f /etc/bash_completion ]; then
         . /etc/bash_completion
       fi
    fi
    

    然後重新登錄即可。

  • 創建用戶

    全部安裝完之後，添加一個用戶zoen，並設置密碼，同時把root的密碼也修改一下：

    useradd -s '/bin/bash' -m -G adm,sudo zoen  #增加zoen用戶
    passwd zoen #給zoen用戶設置密碼 
    passwd root #修改root密碼
    

  • 爲zoen增加sudo權限，修改/etc/sudoers，增加：

    zoen ALL=(ALL:ALL) ALL
    

  • 設置ip

    編輯/etc/network/interfaces，添加如下內容：

    auto lo
    iface lo inet loopback
    
    auto eth0
    iface eth0 inet dhcp
    # iface eth0 inet static
    # address 192.168.1.5
    # netmask 255.255.255.0
    # gateway 192.168.1.1
    

  • 設置hostname

    # 設置主機名稱：
    echo "sahara">/etc/hostname
    
    # 設置本機入口ip：
    echo "127.0.0.1 localhost">>/etc/hosts
    echo "127.0.1.1 sahara">>/etc/hosts
    

  • 在軟件安裝完畢後，退出根目錄：ctrl+D 或者 exit

    執行umount:

    ./ch-mount.sh -u tmp/
    

4、製作根文件系統

• 查看根文件系統的大小

  du -sh  tmp/
  351M    tmp/
  

• 生成鏡像，並格式爲ext4

  dd if=/dev/zero  of=ubuntu.img   bs=1M   count=1024
  # mkfs.ext4 ubuntu.img
  mkfs.ext3   ubuntu.img
  mkdir mnt
  sudo mount  ubuntu.img mnt
  sudo cp -rfp tmp/* mnt
  sudo umount  mnt
  
  #檢查並修復ubuntu.img
  e2fsck -p -f ubuntu.img
  

• 拷貝鏡像到CentOS 7

  # Vmware環境，掛載有/mnt/hgfs/temp目錄
  cp ubuntu.img /mnt/hgfs/temp
  # 然後，從temp目錄中將ubuntu.img拷貝到CentOS 7目標機器上
  

5、測試

• 開機（在CentOS 7中）：

  qemu-system-arm -M vexpress-a9 -m 1024M -kernel zImage -nographic -dtb vexpress-v2p-ca9.dtb \
      -append "root=/dev/mmcblk0 rw rootfstype=ext3 console=ttyAMA0,115200" \
      -net nic -net tap,ifname=tap1,script=/etc/qemu-ifup,downscript=no -sd ./ubuntu.img 
  

• 關於-monitor的選項，這裏做如下說明：

  參考: 通過網絡連接到QEMU monitor (https://blog.csdn.net/wan_hust/article/details/31365331)

  • tcp – raw tcp sockets #下面第2點，我的舉例是RAW TCP socket
  • telnet – the telnet protocol is used instead of raw tcp sockets. This is the preferred option over tcp as you can break out of the monitor using Ctrl-] then typing quit. You can’t break out of the monitor like this after connecting with the raw socket option
  • 127.0.0.1 – Listen on this host/IP only. You can use 127.0.0.1 if you want to only allow connections locally. If you want to listen on any ip address on the server, just leave this blank so you end up with two consecutive colons ie “::” .
  • 4444 – port number to listen on.
  • server – listening in server mode
  • nowait – qemu will wait for a client socket application to connect to the port before continuing unless this option is used. In most cases you’ll want to use the nowait option.

6、填坑記

• chroot, 報"failed to run command ‘/bin/bash’: Exec format error"

  這個坑是想直接在 CentOS 7 環境下，按照以上步驟製作 Ubuntu 16.04 armhf 的文件系統時發生的。說明：

  • 在CentOS 7 中，chroot 到 amd64 的 UBUNTU 沒有問題
  • 在CentOS 7 中，chroot 到 arm64 的 UBUNTU 也報上述錯誤
  • 在CentOS 7 中，首先chroot 到amd64 的UBUBTU, 在該UBUNTU 中chroot 到 arm64 的 UBUNTU 也報上述錯誤

  解決方法:

  • 按照參考，在UBUNTU 16.04 中製作armhf 的文件系統

• apt-get update，報“Temporary failure resolving ‘ports.ubuntu.com’”

  # 原因是dns沒有配置，解決辦法 加入dns服務器地址
  vi /etc/resolv.conf
  nameserver 10.10.10.20
  nameserver 10.10.10.8
  
  

• apt-get時，報“The method driver /usr/lib/apt/methods/http could not be found”

  sudo apt-get install apt-transport-https
  

• 報“Could not execute ‘apt-key’ to verify signature”

  sudo rm /var/lib/apt/lists/* -vf
  sudo apt-get update
  # 若仍然有問題，如下試試
  apt-get update --allow-unauthenticated
  

• QEMU中，通過proxy上網

  # vim /etc/profile
  http_proxy=192.168.1.3:80
  https_proxy=$http_proxy
  no_proxy=localhost,127.0.0.1
  export http_proxy https_proxy no_proxy
  

  若報告“Cannot initiate the connection to 80:80”，加http://，如下：

  # vim /etc/profile
  http_proxy=http://192.168.1.3:80
  https_proxy=http://192.168.1.3:80
  no_proxy=localhost,127.0.0.1
  export http_proxy https_proxy no_proxy
  

• apt-get install 報告 “E: Internal Error, ordering was unable to handle the media swap”

  sudo rm -fR /var/lib/apt/lists/*
  sudo apt-get update