如何建立 rootfs (新版 2020)

如何建立 rootfs
#2020/05/05 改版

Q. 什麼是 rootfs ?

嵌入式系統所使用的 Linux，如同工作站版本的 Linux 一樣，都有一個 / 目錄，這個目錄就是所謂的 rootfs。X86 主機的 / 目錄是我們在安裝 Debian Linux 時所建立，但是嵌入式系統的 Linux，其安裝流程十分不一樣，它沒有開機光碟/隨身碟等作為安裝工具，因此必須手動進行安裝。

需要工具：

debootstrap qemu-user-static

請執行：

# apt-get install debootstrap qemu-user-static

*** 我們預計先作一個虛擬的 ARM 系統，以 qemu 來執行，未來各位買 raspberry pi 來進行實作時，要安裝原廠所提供的嵌入式 Linux 作業系統 ***

安裝完畢後，我們要將之前所建立的 sd.img 再掛到 /mnt/sdcard1 /mnt/sdcard2 目錄，其中：

/mnt/sdcard1 - 大小：80M/ 檔案系統：VFAT/ 主要功能：放系統開機核心。

/mnt/sdcard2 - 大小：*  / 檔案系統：EXT4/ 主要功能：放 rootfs 及應用程式。

確定掛載後，我們要在 /mnt/sdcard2 目錄下建立新的 rootfs，指令如下：

# debootstrap \

  --arch=armhf \

  --keyring=/usr/share/keyrings/debian-archive-keyring.gpg \

  --verbose \

  --foreign \

  buster \

  /mnt/sdcard2 \

  file:///home/ftp/debian

其中

--arch=armhf 是指我們 arm 的版本是 hf (Hard Float)

--keyring    是告訴 debootstrap 其 keyring.pgp 檔的位置

--verbose    是將過程全部顯示出來

--foreign    是指使用 armel 這個架構，一般都是在 x86_64 主機上實作其它平台的

             rootfs，所以要加上此參數。

buster       是指我們現在要安裝的 debian 版本為 buster，以後若升級至 bullseye

             的話必須要把 buster 改成 bullseye。

/mnt/sdcard2 是指要建立的 rootfs 目錄

file:///home/ftp/debian 是指建立 rootfs 時要下載的鏡像站來源，一般來說如果使用

             網路鏡像站的話，其參數為：

             ftp://debian.csie.nctu.edu.tw/debian

             或

             ftp://opensource.nchc.org.tw/debian

             等等諸如此類的鏡像站來源，使用網路鏡像站有很多缺點，最主的缺點是

             下載套件的時間是跟網路速度有關，因此先前帶大家自行建立網路鏡像站

             就是為了解決這個問題，所以請使用 file:///home/ftp/debian 即可不上

             網下載而是使用本機硬碟之鏡像站來下載，速度會非常快。

執行上述指令會出現底下訊息：

I: Retrieving Release

I: Retrieving Release.gpg

I: Checking Release signature

I: Valid Release signature (key id 75DDC3C4A499F1A18CB5F3C8CBF8D6FD518E17E1)

I: Retrieving Packages

I: Validating Packages

I: Resolving dependencies of required packages...

I: Resolving dependencies of base packages...

..

I: Extracting libmount1...

I: Extracting libsmartcols1...

I: Extracting libuuid1...

I: Extracting mount...

I: Extracting util-linux...

I: Extracting liblzma5...

I: Extracting zlib1g...

這樣表示 debootstrap 的第一階段告一段落，接著請執行：

# cp /usr/bin/qemu-arm-static /mnt/sdcard2/usr/bin/

然後進入 chroot 環境：

# chroot /mnt/sdcard2 /bin/bash

bash: warning: setlocale: LC_ALL: cannot change locale (zh_TW.UTF8)

I have no name!@120:/#

看到 I have no name! 的提示符號就表示我們已經進入 chroot 環境，請再執行：

# /debootstrap/debootstrap --second-stage

I: Keyring file not available at /usr/share/keyrings/debian-archive-keyring.gpg; switching to https mirror https://mirrors.kernel.org/debian
I: Installing core packages...
I: Unpacking required packages...
I: Unpacking acl...
I: Unpacking libacl1:armel...
..
I: Configuring tasksel...
I: Configuring tasksel-data...
I: Configuring libc-bin...
I: Configuring systemd...
I: Base system installed successfully.

看到最後一行有 Base system installed successfully 表示最原本的 rootfs 已經作好。

作完等待下次再來進行設定，請先將 sd.img 整個解除掉 (umount, losetup -d)。。