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为 Banana PI 安装 ubuntu-core-14 最小核心

时间:2014-11-09 15:19:39      阅读:341      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:ubuntu   linux   banana pi   arm   

Banana PI (以下简称 BPI)是比 Raspberry PI 性能更强、功能更多、可运行 Linux 和 Android
系统,而且价格比较便宜的单板微型电脑,详见:www.bananapi.com

在 BPI 官网上提供有几个常见系统的 IMG
供下载(http://www.lemaker.org/resources/9-38/image_files.html),可直接烧写到 SD
卡用于启动 BPI;本文试验了另一种自行构建 BPI 系统的方法,可根据需要定制系统各部件和功能;本文打算尝试构建一个最小的基本 Linux
服务器系统;为了方便,本文直接选用目前广泛使用的 Ubuntu 提供的成熟 core 作为

rootfs,这样既能保证系统稳定可靠,又便于后期功能定制,节省时间和精力。

bubuko.com,布布扣


== A. 准备工作 ==


一、所需硬件

需要 Banana PI 开发板一块;

一台正常运行 Linux 系统的电脑(Linux 虚拟机也行);
容量大于 1GB SD 卡,或者 TF 配卡套,以及相应读卡设备;
另准备一张 4GB SD 卡,用于烧写现有 .img 以启动 BPI 作辅助操作;

二、所需软件

从 ubuntu 网站 http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-core/releases/ 下载

ubuntu-core-14.04.1-core-armhf.tar.gz 包文件(60MB)
从 banana pi 网站 http://www.lemaker.org/resources/9-38/image_files.html
下载 Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img 包文件
从 sunxi 网站 http://dl.linux-sunxi.org/nightly/u-boot-sunxi/u-boot-sunxi/u-boot-sunxi-latest/

下载 u-boot-sunxi-bananapi.tar.xz 包


== B. 主要步骤 ==


一、SD 卡分区


在 Linux 电脑上连接 SD 卡,查看设备编号:

$ sudo fdisk -l

如果系统中没有连接别的设备,通常此 SD 卡设备名为: /dev/sdb ;以下假设此卡就为 /dev/sdb,须根据实际情况进行替换,否则写错设备名后果难料;

进入 fdisk 分区程序,用 n 子命令将此卡空间分成两个分区,提示输入第一分区大小时输入 +30M,其他参数均以回车接受默认值即可;

$ sudo fdisk /dev/sdb

以 p 子命令查看分区情况,确认无误后,输入 w 子命令确认分区写入卡设备中并退出;

二、格式化分区


将 SD 卡中两个分区分别进行格式化为 vfat 和 ext4 文件系统;

$ sudo mkfs.vfat /dev/sdb1
$ sudo mkfs.ext4 /dev/sdb2

三、写入 U-Boot 启动代码


从下载的 u-boot-sunxi-bananapi.tar.xz 包中取出 u-boot-sunxi-with-spl.bin 文件;

先清除 SD 卡前段内容;

$ sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1k count=1023 seek=1

接着在特定位置写入启动代码和数据

$ sudo dd if=/path/to/u-boot-sunxi-with-spl.bin of=/dev/sdb bs=1024 seek=8

注意:此处命令行假设所有下载的文件包均存放在 /path/to 虚拟目录中,操作时须替换成实际目录;


四、安装内核启动文件


如果愿意,Linux 内核文件可以选择自行编译;这里为了方便,直接从厂商提供的 IMG 包中取出;这里选用从
Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img
包中取出内核文件,主要就这三个:(uImage,script.bin,uEnv.txt);

先查看 IMG 包中第一分区的起始块位置,这里假设为 8192,将其乘以 512 的结果 4194304 放入下面命令中;

$ sudo mkdir /mnt/img
$ fdisk -l /path/to/Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img
$ sudo mount -t vfat -o loop,offset=4194304
/path/to/Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img  /mnt/img

挂载成功后,从 /mnt/img 目录中复制出来这三个内核文件即可;

$ cp /mnt/img/uEnv.txt  ./
$ cp /mnt/img/bananapi/uImage ./
$ cp /mnt/img/bananapi/script.bin ./
$ sudo umount /mnt/img

由于 ./Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img 包中内核放在子目录 ./bananapi
中,现在我们打算将此三个内核文件直接放在 SD 卡第一分区根目录中,所以还需要将复制出来的 uEnv.txt 内容用 vi
命令稍稍编辑一下,去掉内核文件的目录路径,使其内容写成这样子,然后保存退出 vi;

bootargs=console=ttyS0,115200 console=tty0
disp.screen0_output_mode=EDID:1280x720p50 hdmi.audio=EDID:0
console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline
rootwait
aload_script=fatload mmc 0 0x43000000 script.bin;
aload_kernel=fatload mmc 0 0x48000000 uImage; bootm 0x48000000;
uenvcmd=run aload_script aload_kernel

内核文件提取出来后,就可以复制到 SD 卡第一分区中;

$ sudo mkdir /mnt/sd
$ sudo mount -o vfat /dev/sdb1 /mnt/sd
$ cp uEnv.txt script.bin uImage /mnt/sd
$ sudo umount /mnt/sd

如果需要调整 script.bin 中参数,比如AV口接电视机,则需要先用 bin2fex
软件来实现文件格式转换成文本文件,再作修改,参见:linux-sunxi.org/Fex_Guide

五、安装 rootfs


将下载得到的 ubuntu-core-14.04.1-core-armhf.tar.gz 包文件直接释放到 SD 卡第二分区即可;

$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt/sd
$ cd /mnt/sd
$ tar /path/to/xzvf ubuntu-core-14.04.1-core-armhf.tar.gz

六、安装 modules 和 firmware 文件


采用与前面第四步相同的方法,直接从现成 Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img 中取出内核对应的 modules/firmware 文件;

查出 IMG 包中第二分区的起始块位置,这里假设为 122880,将其乘以 512 的结果 62914560 放入下面命令中;

$ fdisk -l /path/to/Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img
$ sudo mount -t vfat -o loop,offset=62914560
/path/to/Raspbian_For_BananaPi_v3_0.img  /mnt/img

挂载成功后,从 /mnt/img 目录中复制内核版本对应的 modules/firmware 硬件驱动相关文件到 /mnt/sd;

$ sudo cp -r /mnt/img/lib/modules/3.4.90  /mnt/sd/lib/modules

从宿主系统复制 DNS 服务器地址信息 resolv.conf 到 /mnt/sd/etc,稍后可能需要在线安装软件;

$ sudo cp -p /etc/resolv.conf /mnt/etc

完成以上步骤,SD 卡中 core 系统所需文件基本都已就绪,只待对新系统稍作配置即可开始工作了;

七、初步配置新系统


为了完成 SD 卡中新系统基本配置,需要使用 chroot 命令,方便对新系统设置 root 密码,安装必要软件包等操作;

由于上述操作过程均是在一台 x86 Linux 主系统上进行,而 chroot 需要使用 arm 架构的主系统,所以,这里利用另一张 SD
卡启动 Banana PI 作为主系统进行操作;如果你使用的主系统电脑本身就是 arm 架构,就不必另启 BPI
了,可直接利主系统进行其余操作;

为了切换到 BPI arm 主系统中进行 chroot 操作,须先卸载 x86 系统上挂载的 SD 卡,同时清除临时目录;

$ sync
$ sudo umount /mnt/img
$ sudo umount /mnt/sd
$ sudo rm -r /mnt/img /mnt/sd

用烧写好的另一张 SD 卡启动 BPI,并将新系统 SD 卡通过读卡器连接到 BPI USB端口,先查看系统中已自动识别的 USB
设备,以确定新 SD 卡的设备名称,这里假设新SD卡设备名称为:/dev/sdb

$ lsusb
$ lsblk

挂载新SD卡的第二分区到 /mnt 目录,然后进入 chroot 状态;

$ sudo mount /dev/sdb2 /mnt
$ sudo chroot /mnt /bin/bash

正常进入 chroot 后,所有命令均直接针对新系统进行操作;首先,设置 root 密码;

# passwd

然后配置主机名称、设置 noatime、添加用户帐户、并开启网络接口等;

# echo "ucore14" > /etc/hostname
# adduser newid

在启动命令文件 /etc/rc.local 中插入一行:mount -o remount -o noatime / ,以提升性能同时防止频繁擦写弄坏 SD 卡;

# vi /etc/rc.local

设置时区;

# mv /etc/localtime /etc/localtime.0
# ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

在 /etc/network/interfaces 输入网卡配置,比如,打算以 DHCP 方式连接路由器,则在其中填入以下内容:

auto lo
iface lo inet loopback

auto eth0
allow-hotplug eth0
iface eth0 inet dhcp

如果还需要配置 wifi 网络,则须另购一只兼容的 USB 接口 wifi 网卡,然后通过 wpa_supplicant
软件进行配置;这里暂时不考虑安装wifi网卡,待新系统正常运行起来再配置其他子系统即可;

至此,一个最基本的 Ubuntu 核心系统即安装完成,如果一切正常,便可使用此 SD 卡正常启动 Banana PI
了;不过得注意,下载得到的 ubuntu-core-14.04.1-core-armhf.tar.gz 包文件中并未安装 sshd
软件包,这意味着无法远程登录进入系统;假如你没有 HDMI 显示器可用,或者你的 Banana PI 只作服务器运行,则在退出 chroot
状态前,安装上 ssh 软件包是很有必要的,为此,需要跳转到下一步骤;

如果此时不打算安装 ssh 服务,也不再进行其他配置和操作,则可以考虑退出 chroot 状态,并卸载 SD 卡;

# exit
# sync
# sudo umount /mnt

八、安装 SSH 远程登录(无屏必需)

在上面 chroot 状态中继续安装 ssh 软件包;如果此前已退出 chroot 则需再次进入 chroot ;


# apt-get update
# apt-get install ssh

此命令需要在线下载软件包,这也是前面需要事先复制 /etc/resolv.conf 到 SD 卡 rootfs
的原因;网速正常的话,通常几分钟即可下载安装完成;

由于默认安装的 sshd_config 配置,基于对安全性的考虑,不允许以密码方式远程登录 root 帐户和空密码远程登录,只允许使用
ssh-key 远程登录 root 帐户;这里为了方便登录,决定暂时开启密码登录,编辑 /etc/ssh/sshd_config 配置文件;

# vi /etc/ssh/sshd_config

将此项设置的值由 "without-password" 改为 "yes" 即可,或者将原设置行注释掉,再输入新的设置行,如下:

# PermitRootLogin without-password
PermitRootLogin yes

保存此项设置修改后,必要的安装和配置就全部完成了,退出 chroot,卸载 SD 卡并关机;

# exit
# sync
# sudo umount /mnt
# sudo poweroff

至此,此 SD 卡中已包含有一个可启动的 Ubuntu Core 14.04 for Banana PI;将此 SD 卡插入 Banana
PI 开机,如果顺利,很快就可启动出来,并可以 ssh 远程登录进入系统;上面配置 Banana PI 以 DHCP 方式从路由器自动获取
IP 地址,所以,在 ssh 登录前,可在路由器管理界面 DHCP 栏目中查看路由器为 BPI 分配的 IP 地址;

由于 Ubuntu Core 只是一个 Core,没有包含其他任何应用系统,如:APACHE、MYSQL、PHP、X11、OFFICE
等等,不过,可利用 Debian 系的 apt-get install xxx 很方便的安装其余所需要的软件。。。


== C. 小结 ==

以上试验步骤实现了在目标 SD 卡中从分区开始配置一个可启动 Banana PI 的 Ubuntu Core

系统,操作步骤较多,为了省事,也可以采用逆向操作,即直接在 SD 卡中烧写一个现成的 IMG 系统,然后用目标 rootfs
替换掉原系统即可;网上有许多针对 arm 架构的 rootfs
可用,较小的解压后只有30M左右,比如:linaro-image-minimal-initramfs-genericarmv7a;不过,为了方便安装应用软件,还是选用
debian core, ubuntu core 这类要方便一些,尽管尺寸稍大些;

另外,基于以上操作步骤,稍作变通,即可根据需要制作自己的 .img 系统;过程大致相同,只需将 SD 卡换成一个 .img 文件,将

.img 文件挂载为 loop 设备即可;具体操作此处不再赘述;


本文到此就结束了,欢迎大家交流~

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