嵌入式Ubuntu根文件系统移植带桌面

嵌入式Ubuntu根文件系统移植带桌面
1、为什么要移植Ubuntu根文件系统

相信到达这一步的人，都已经对根文件系统有了个充分的认识，已经自己从无到有创建过根文件系统了，玩过busybox的了，也可能移植过别的嵌入式文件系统了。但是，那些根文件系统要么哪个命令不支持，要么一些功能不支持，总之，达不到当前项目的需求了。
于是，上网一查，顿时惊为天人，原来嵌入式设备也可以这么强了，可以移植使用Ubuntu根文件系统了，经过了网上资料，结合当前的项目需求对Ubuntu根文件系统做了一个了解，然后就记录自己移植的步骤。

1.1 移植步骤

 1.1.1 Ubuntu获取

当然了Ubuntu已提供了基本的可移植到嵌入式设备的根文件系统，因此我们去官网下载即可，并选取版本。
官网地址：http://cdimage.ubuntu.com/

然后点击下载，将下载好的文件放入到linux系统中。

1.1.2 移植之前的准备

移植之前我们需要一个辅助工具，用来对根文件系统进行一个基本的搭建，有那么个借鸡生蛋的那个味。我的理解就是能够模拟出根文件系统运行的状态。
```
sudo apt-get install qemu-user-static
1
```
1.1.3 开始移植

解压Ubuntu系统
mkdir rootfs
```
sudo tar -vzxf ubuntu-base-16.04.6-base-armhf.tar.gz -C rootfs/
1
```
32位arm：
```
sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static ./rootfs/usr/bin/
1
```
64位arm64：
```
sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ./rootfs/usr/bin/
1
```
```
sudo cp /etc/resolv.conf ./rootfs/etc/resolv.conf
1
```
1.1.4 增加DNS服务
```
sudo vim ./rootfs/etc/resolv.conf
1
```
加入以下内容：
```
nameserver 8.8.8.8
1
```
退出保存

 1.1.5 挂载VFS

根文件系统要运行起来，还需要虚拟文件系统，也就是说现在需要模拟根文件系统的运行环境，因此需要挂载proc, sys, dev, dev/pts等目录。操作完成还需要卸载。
所以将挂载和卸载的命令编写成一个脚本，方便操作，脚本内容如下：
```
#!/bin/bash
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 mount -o bind /dev/pts ${2}dev/pts      
    sudo chroot ${2}    
}
umnt ()
{
    echo "UNMOUNTING"
    sudo umount ${2}proc
    sudo umount ${2}sys
    sudo umount ${2}dev/pts
    sudo umount ${2}dev 
}

if [ "$1" = "-m" ] && [ -n "$2" ];
then
    mnt $1 $2
    echo "mnt -m pwd"
elif [ "$1" = "-u" ] && [ -n "$2" ];
then
    umnt $1 $2
    echo "mnt -u pwd"
else
    echo ""
    echo "Either 1'st, 2'nd or bothparameters were missing"
    echo ""
    echo "1'st parameter can be one ofthese: -m(mount) OR -u(umount)"
    echo "2'nd parameter is the rootfs path"
    echo ""
    echo "For example: ./mk.sh -m ./rootfs/"
    echo ""
    echo 1st parameter : ${1}
    echo 2nd parameter : ${2}
fi
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```
可以创建一个mk.sh脚本，将内容拷贝进去。
增加可执行权限：
```
chmod 777 mk.sh
1
```
执行命令：
```
./mk.sh -m ./rootfs/
1
```
挂载成功后，当前终端已经将根文件系统切换到了我们上面制作的rootfs根文件系统中。

1.1.6 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：
```
apt update
apt install sudo
apt install vim
apt install kmod net-tools ethtool ifupdown language-pack-en-base rsyslog htop iputils-ping
1
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```
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。

1.1.7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 
1
```
输入“passwd root”以后会让你输入 root 用户密码，输入两次。

1.1.8 创建用户

添加一个用户 sdr
```
useradd -s '/bin/bash' -m -G adm,sudo sdr
1
```
给用户 sdr 设置密码
```
passwd sdr
1
```
输入“passwd sdr”以后会让你输入用户密码，输入两次。

1.1.9 设置主机名和IP

输入如下命令设置本机名称和 IP 地址：
```
echo "sdr" > /etc/hostname
echo "127.0.0.1 localhost" >> /etc/hosts
echo "127.0.0.1 sdr" >> /etc/hosts
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```
1.1.10 终端设置

因为我们的开发板是使用串口作为终端的，所以需要设置一下，比如我们开发板使用的UART1对应的串口设备文件为ttyPS0，我们输入如下命令：
```
ln -s /lib/systemd/system/getty@.service /etc/systemd/system/getty.target.wants/getty@ttyPS0.service
1
```
1.1.11 退出配置

这样基本配置我们就设置好了，我们退出这个根文件系统，然后取消挂载。
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
1
```
退出以后再执行一下脚本取消挂载，命令如下：
```
../mk.sh -u ./rootfs/
1
```
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。

1.2 测试

 1.2.1 制作SD卡启动

我这边是以一个sd卡启动的镜像为例子。
sd卡分为BOOT（fat32）和rootfs（ext4）两个区域，将生成的系统拷贝到sd卡rootfs区。
```
umount /dev/sdb2
sudo mkfs.ext4 -L rootfs /dev/sdb2

sudo chmod 755 /media/sdr/rootfs
sudo chmod 755 /media/sdr/rootfs/*

sudo chown root:root /media/sdr/rootfs
sudo chown root:root /media/sdr/rootfs/*

sudo rm -rfd /media/sdr/rootfs/*
sudo cp -a -r ./rootfs/* /media/sdr/rootfs/
sync
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```
然后弹出卡。

1.2.2 上机验证

将设备设置为SD卡启动
```
Ubuntu 16.04.6 LTS sdr ttyPS0

sdr login: root
Password:
Welcome to Ubuntu 16.04.6 LTS (GNU/Linux 4.14.0-xilinx armv7l)

 * Documentation:  https://help.ubuntu.com
 * Management:     https://landscape.canonical.com
 * Support:        https://ubuntu.com/advantage

The programs included with the Ubuntu system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Ubuntu comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent permitted by
applicable law.

root@sdr:~#
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```
1.3 安装图形界面

 1.3.1 图形界面各个模块说明

图形程序安装，我安装的桌面是xubuntu-desktop，只需要下面一条指令即可：
```
apt install xubuntu-desktop
1
```
我这个安装是在嵌入式设备上安装的。但是在linux系统中安装也是一样的。

1.3.2 安装桌面提示重复登录，且密码不正确

图形程序安装，安装完成后，串口居然登录不上了，说实话啊，心里瞬间不信邪啊，重新安装了一次，结果还是不行啊，废了。
先说一下现象是什么？就是反复输入用户名和密码，结果提示无效的，提示重新输入，有时候还会出现接连出现两次登录提示，而且等一会之后，突然可以登录上了，也就是说shell终端已经登录上了。但是啊，还提示登录，我就郁闷了，咋回事。

又测试了几次，根据日志的信息，怀疑是不是有两个终端登录选项，是不是同时需要登录，结果导致数据串味了。交叉了，然后就查看了启动信息确实有两个。然后就更改根文件系统的配置信息去掉了一个。

我删除的：
```
/lib/systemd/system/getty-static.service
/lib/systemd/system/getty@.service
1
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```
我使用的是这个：
```
/lib/systemd/system/serial-getty@.service
1
```
然后串口可以正常登录了。

1.3.3 Ubuntu关闭软件更新器开机提醒弹窗

删除更新通知程序
```
sudo apt-get remove update-notifier
1
```
然后登录桌面就没有提示了。

2、常见配置

 2.1 无法登录

不论输入什么样的用户名密码，即使完全正确，都会提示：
验证错误
是因为这个串口就不支持用户登录，需要添加终端支持：
打开文件：
```
sudo vim /etc/securetty
1
```
添加：
```
# Xilinx uartlite - port
ttyPS0
ttyPS1
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```
然后重新上电即可登录。

2.2 网络超时异常

就是启动网络服务后，若是没有插网线将会等很长时间。
就是在不联网的情况下，每次开机都要等待很久，卡在网络连接上5分钟
解决办法：
进入系统后修改文件/etc/systemd/system/network-online.target.wants/networking.service
输入命令：
```
sudo vim /lib/systemd/system/networking.service
1
```
将里面的TimeoutStartSec=5min 修改为：
```
TimeoutStartSec=10sec
1
```
重启，即可。
然后重新上电即可登录。

2.3 网络 DHCP 配置

我们默认没有配置 DHCP，因为 ubuntu 启动以后不能直接联网，需要手动启动网卡并设置IP地址。这里我们配置一下网络 DHCP，这样系统启动以后就会自动设置好网络。在 linux 系统下的网卡名字为 eth0 和 eth1，我们以 eth0 为例，讲解一下如何配置其 DHCP，输入如下命令：
```
echo auto eth0 > /etc/network/interfaces.d/eth0
echo iface eth0 inet dhcp >> /etc/network/interfaces.d/eth0
/etc/init.d/networking restart
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```
设置好以后重启开发板， eth0 网卡就会默认打开，可以直接上网。 eth1 网卡同理，支持将上述命令中的 eth0 换为 eth1 即可。
然后重新上电即可登录。

2.4 开机Failed to insert module ‘autofs4’

开机启动信息显示 Failed to insert module ‘autofs4’
把File Systems --> 里的 Kernel automounter version 4 support (also supports v3) 选上

 2.5 开机取消用户名和密码直接登录

假定目前只有root用户：
1.修改/etc/passwd 去掉root后面的x
修改前：
```
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
1
```
修改后：
```
root::0:0:root:/root:/bin/bash
1
```
2.修改/etc/shadow
修改前：
```
root:$6$KSC.MN5x$d9LfhYpxXPAkrbXbv7uP1df/duNTjqkEiy8BHLJxTOuSrBkwCgcVYS8N/Tvn6fEE
WAqtzKir7uN6a/xozgZQ0C.:17381:0:99999:7:::
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```
修改后：
```
root::17381:0:99999:7:::
1
```
3.修改/lib/systemd/system/serial-getty@.service
```
#ExecStart=-/sbin/agetty --keep-baud 115200,38400,9600 %I $TERM
ExecStart=-/sbin/agetty --autologin root 115200,38400,9600 %I $TERM
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```
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原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_46089486/article/details/125516817

1、为什么要移植Ubuntu根文件系统

1.1 移植步骤

1.1.1 Ubuntu获取

1.1.2 移植之前的准备

1.1.3 开始移植

1.1.4 增加DNS服务

1.1.5 挂载VFS

1.1.6 安装常用的命令和软件

1.1.7设置 root 用户密码

1.1.8 创建用户

1.1.9 设置主机名和IP

1.1.10 终端设置

1.1.11 退出配置

1.2 测试

1.2.1 制作SD卡启动

1.2.2 上机验证

1.3 安装图形界面

1.3.1 图形界面各个模块说明

1.3.2 安装桌面提示重复登录，且密码不正确

1.3.3 Ubuntu关闭软件更新器开机提醒弹窗

2、常见配置

2.1 无法登录

2.2 网络超时异常

2.3 网络 DHCP 配置

2.4 开机Failed to insert module ‘autofs4’

2.5 开机取消用户名和密码直接登录