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openEuler镜像的构建.md

File metadata and controls

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说明：
如需根据自身需求定制镜像，可参考本文档。

环境需求

  • 操作系统：openEuler 或 Centos 7/8；
  • 架构：AArch64；
  • 硬盘存储不低于 50G；
  • 内存不低于 2G；
  • 可访问外网。

可以通过以下方式获取 AArch64 架构的运行环境：

  • 使用 AArch64 架构的主机，例如树莓派
  • 使用 QEMU 模拟器搭建 AArch64 运行环境

树莓派相关内容准备

操作目录：${WORKDIR}

编译内核

准备环境

  • 操作系统：openEuler 或 CentOS 7/8
  • 架构：AArch64

除了使用 AArch64 架构的 openEuler 或 CentOS 7/8 运行环境，也可以采用交叉编译的方式编译内核，文档详见 交叉编译内核。这里，我们在 AArch64 架构的服务器上编译内核。

内核编译

编译时可能还需要 bison、flex、build-essential 等，根据提示安装即可。

具体编译过程请参考文档 内核编译。

配置引导

下载引导

cd ${WORKDIR}

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/firmware

得到文件 ${WORKDIR}/firmware。

进入引导目录

cd ${WORKDIR}/firmware/boot

删除没有必要的文件

rm *.dtb cmdline.txt kernel*.img

添加cmdline.txt

touch cmdline.txt

写入新系统的内核参数：

console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p3 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait net.ifnames=0

树莓派固件和应用

下载固件和应用

  1. 进入下载目录

    cd ${WORKDIR}

  2. 下载 bluez-firmware

    git clone --depth=1 https://github.com/RPi-Distro/bluez-firmware

    得到文件 ${WORKDIR}/bluez-firmware。

  3. 下载 firmware-nonfree

    git clone --depth=1 -b buster https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree

    得到文件 ${WORKDIR}/firmware-nonfree。

  4. 下载 pi-bluetooth

    git clone https://github.com/RPi-Distro/pi-bluetooth

    得到文件 ${WORKDIR}/pi-bluetooth。

制作 openEuler 的 rootfs

操作目录：${WORKDIR}

创建 RPM 数据库

mkdir ${WORKDIR}/rootfs
mkdir -p ${WORKDIR}/rootfs/var/lib/rpm
rpm --root ${WORKDIR}/rootfs/ --initdb

下载安装 openEuler 发布包

rpm -ivh --nodeps --root ${WORKDIR}/rootfs/ http://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS/everything/aarch64/Packages/openEuler-release-20.03LTS-33.oe1.aarch64.rpm

会在 ${WORKDIR}/rootfs 下生成三个文件夹:

etc/ usr/ var/

安装 yum

添加 yum 源

mkdir ${WORKDIR}/rootfs/etc/yum.repos.d
curl -o ${WORKDIR}/rootfs/etc/yum.repos.d/openEuler-20.03-LTS.repo https://gitee.com/src-openeuler/openEuler-repos/raw/openEuler-20.03-LTS/generic.repo

安装 dnf

dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ install dnf --nogpgcheck -y

安装必要软件

dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ makecache
dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ install -y alsa-utils wpa_supplicant vim net-tools iproute iputils NetworkManager openssh-server passwd hostname ntp bluez pulseaudio-module-bluetooth

添加配置文件

添加 hosts

cp /etc/hosts ${WORKDIR}/rootfs/etc/hosts

网络相关

  1. 设置 DNS

    cp -L /etc/resolv.conf ${WORKDIR}/rootfs/etc/resolv.conf

    编辑添加 nameserver：

    vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/resolv.conf

    内容：

    nameserver 8.8.8.8
nameserver 114.114.114.114

  2. 设置 IP 自动获取

    mkdir ${WORKDIR}/rootfs/etc/sysconfig/network-scripts

    vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

    内容：

    TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=eth0
UUID=851a6f36-e65c-3a43-8f4a-78fd0fc09dc9
ONBOOT=yes
AUTOCONNECT_PRIORITY=-999
DEVICE=eth0

rootfs 内容完善

将固件放进 rootfs

mkdir -p ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware ${WORKDIR}/rootfs/usr/bin ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system
cp ${WORKDIR}/bluez-firmware/broadcom/* ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/
cp -r ${WORKDIR}/firmware-nonfree/brcm/ ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/
wget https://raw.githubusercontent.com/RPi-Distro/raspberrypi-sys-mods/master/etc.armhf/udev/rules.d/99-com.rules -P ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d/
cp pi-bluetooth/usr/bin/* ${WORKDIR}/rootfs/usr/bin/
cp pi-bluetooth/lib/udev/rules.d/90-pi-bluetooth.rules ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d/
cp pi-bluetooth/debian/pi-bluetooth.bthelper\@.service ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system/bthelper\@.service
cp pi-bluetooth/debian/pi-bluetooth.hciuart.service ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system/hciuart.service

蓝牙相关固件放到 ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/ 下：

mv ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/BCM43430A1.hcd ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/
mv ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/BCM4345C0.hcd ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/

rootfs设置

  1. 挂载必要的路径

    mount --bind /dev ${WORKDIR}/rootfs/dev
mount -t proc /proc ${WORKDIR}/rootfs/proc
mount -t sysfs /sys ${WORKDIR}/rootfs/sys

  2. run chroot

    chroot ${WORKDIR}/rootfs /bin/bash

  3. 开机自启sshd

    systemctl enable sshd

  4. 设置root密码

    passwd root

    输入要设置的root密码。

  5. 设置主机名

    echo openEuler > /etc/hostname

  6. 设置默认时区为东八区

    ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

  7. 开机自启 hciuart

    systemctl enable hciuart

  8. 退出

    exit

  9. 取消临时挂载的目录

    umount -l ${WORKDIR}/rootfs/dev
umount -l ${WORKDIR}/rootfs/proc
umount -l ${WORKDIR}/rootfs/sys

制作镜像

生成镜像并分区挂载

计算镜像大小

du -sh --block-size=1MiB ${WORKDIR}/rootfs
du -sh --block-size=1MiB ${WORKDIR}/firmware/boot

得到总大小后加 2000MiB 即可，将该大小记为 SIZE。

创建空镜像

cd ${WORKDIR}

dd if=/dev/zero of=openEuler_raspi.img bs=1M count=SIZE

其中 SIZE 为前面计算得到的镜像大小，最终生成空的镜像文件 ${WORKDIR}/openEuler_raspi.img。

镜像分区

执行 fdisk openEuler_raspi.img 后，根据提示依次输入：

  1. 输入 p，查看分区信息，可以看到当前无分区。
  2. 输入 n，创建分区。
  3. 输入 p 或直接按 Enter，创建 Primary 类型的分区。
  4. 输入 1 或直接按 Enter，创建序号为 1 的分区。
  5. 输入 8192，输入第一个分区的起始扇区号。
  6. 输入 593919，输入第一个分区的末尾扇区号。
  7. 输入 t，设置分区类型。因为当前只有一个分区，会默认设置第一个分区的分区类型。
  8. 输入 c，设置第一个分区类型为 W95 FAT32 (LBA)。
  9. 输入 a，设置引导分区。因为当前只有一个分区，会默认设置第一个分区为引导分区。至此第一个分区分区完成。
  10. 输入 p，查看当前分区情况，可以看到当前有一个分区。
  11. 输入 n，创建分区。
  12. 输入 p 或直接按 Enter，创建 Primary 类型的分区。
  13. 输入 2 或直接按 Enter，创建序号为 2 的分区。
  14. 输入 593920，输入第二个分区的起始扇区号。
  15. 输入 1593343，输入第二个分区的末尾扇区号。
  16. 输入 t，设置分区类型。
  17. 输入 2 或直接按 Enter，选择要设置的分区序号。
  18. 输入 82，设置第二个分区类型为 Linux swap / Solaris，至此第二个分区分区完成。
  19. 输入 p，查看当前分区情况，可以看到当前有两个分区。
  20. 输入 n，创建分区。
  21. 输入 p 或直接按 Enter，创建 Primary 类型的分区。
  22. 输入 3 或直接按 Enter，创建序号为 3 的分区。
  23. 输入 1593344，输入第三个分区的起始扇区号。
  24. 按 Enter，输入第三个分区的末尾扇区号，使用最后一个扇区号作为第三个分区的末尾扇区号。
  25. 输入 t，设置分区类型。
  26. 输入 3 或直接按 Enter，选择要设置的分区序号。
  27. 输入 83，设置第三个分区类型为 Linux。至此第三个分区分区完成。
  28. 输入 p，查看当前分区情况，可以看到当前有三个分区。
  29. 输入 w，写入并退出。

使用 losetup 将磁盘镜像文件虚拟成块设备

losetup -f --show openEuler_raspi.img

例如，显示结果为 /dev/loop0。

使用 kpartx 创建分区表 /dev/loop0 的设备映射

kpartx -va /dev/loop0

得到结果将 /dev/loop0 三个分区挂载了:

add map loop0p1 ...
add map loop0p2 ...
add map loop0p3 ...

运行 ls /dev/mapper/loop0p* 可以看到分区分别对应刚才为 openEuler_raspi.img 做的三个分区：

/dev/mapper/loop0p1 /dev/mapper/loop0p2 /dev/mapper/loop0p3

格式化分区

  1. 格式化 boot 分区

    mkfs.vfat -n boot /dev/mapper/loop0p1

  2. 格式化交换分区

    mkswap /dev/mapper/loop0p2 --pagesize 4096

  3. 格式化根目录分区

    mkfs.ext4 /dev/mapper/loop0p3

创建要挂载的根目录和 boot 分区路径

mkdir ${WORKDIR}/root ${WORKDIR}/boot

挂载根目录和 boot 分区

mount -t vfat -o uid=root,gid=root,umask=0000 /dev/mapper/loop0p1 ${WORKDIR}/boot/
mount -t ext4 /dev/mapper/loop0p3 ${WORKDIR}/root/

获取生成的 img 镜像的 blkid

执行命令 blkid 得到三个分区的 UUID，例如：

/dev/mapper/loop0p1: SEC_TYPE="msdos" LABEL="boot" UUID="2785-C7C3" TYPE="vfat" PARTUUID="e0a091bd-01"
/dev/mapper/loop0p2: UUID="a451bee4-4384-48a2-8d5a-d09c2dd9a1a2" TYPE="swap" PARTUUID="e0a091bd-02"
/dev/mapper/loop0p3: UUID="67b5fc1c-9cd3-4884-968c-4ca35e5ae154" TYPE="ext4" PARTUUID="e0a091bd-03"

修改 fstab

vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/fstab

内容：

UUID=67b5fc1c-9cd3-4884-968c-4ca35e5ae154  / ext4    defaults,noatime 0 0
UUID=2785-C7C3  /boot vfat    defaults,noatime 0 0
UUID=a451bee4-4384-48a2-8d5a-d09c2dd9a1a  swap swap    defaults,noatime 0 0

rootfs 文件拷贝到镜像

rsync -avHAXq ${WORKDIR}/rootfs/* ${WORKDIR}/root

boot 引导文件拷贝到镜像

cp -a ${WORKDIR}/firmware/boot/* ${WORKDIR}/boot

内核更新

内核更新过程请参考文档 内核更新。该文档中 ${boot} 和 ${rootfs} 分别代表镜像文件的 boot 和 root 分区挂载路径 ${WORKDIR}/boot 和 ${WORKDIR}/root。

卸载镜像

同步到盘

sync

卸载

umount ${WORKDIR}/root

umount ${WORKDIR}/boot

卸载镜像文件虚拟的块设备

kpartx -d /dev/loop0

losetup -d /dev/loop0

这样，最终就生成了需要的 openEuler_raspi.img 镜像文件。

之后就可以使用镜像刷写 SD 卡并使用树莓派了，详见 刷写镜像 和 树莓派使用。