1.概述 Linux系统平台上有许多开源的系统构建框架,这些框架方便了开发者进行嵌入式系统的构建和定制化开发,目前比较常见的有Buildroot, Yocto, OpenEmbedded等等。 同时更多的传统的桌面系统也加入到嵌入式环境体系中,如Ubuntu,debian等,为嵌入式提供更方便实用的系统。本文主要介绍基于ubuntu22.04 core和米尔核心板定制一个完整的嵌入式ubuntu22.04系统的完整流程,其中包括开发环境的准备,ubuntu22.04系统的获取与移植, LXDE轻量级桌面管理等。 本文档并不包含Linux BSP系统相关基础知识的介绍,将直接使用米尔发布的myir-image-full提供的的BSP。如需了解BSP文件的制作请查看《 Remi Pi_Linux软件开发指南 》 。 1.1.软件资源 Remi Pi使用的Ubuntu系统基于ubuntu-base-22.04-base-arm64.tar.gz版本制作(下载地址如下),在此版本基础上添加了丰富的系统资源和其他软件资源。 Ubuntu Base 22.04.2 LTS (Jammy Jellyfish) 表1-1.资源列表 功能项 文件名 Ubuntu22.04 base ubuntu-base-22.04-base-arm64.tar.gz 启动管理 Xinit 网络管理 network-manager network-manager-gnome ⾳频管理 xine 视频播放器 xine 注意:米尔提供的ubuntu系统的登录名为:root 密码为:123456 2.开发环境准备 基于ubuntu base系统在开发过程中所需的一些软硬件环境,包括必要的开发主机环境,必备的软件工具,代码和资料的获取等,具体的准备工作下面将进行详细介绍。 2.1.开发主机环境 本节将介绍如何搭建适用于瑞萨Remi Pi平台的开发环境,该平台使用的RZ/G系列处理器是多核异构的处理器,RZ/G2L拥有两个2个ARM Cortex A53。通过阅读本章节,您将了解相关硬件工具,软件开发调试工具的安装和使用。并能快速的搭建相关开发环境,为后面的开发和调试做准备。 主机硬件 整个SDK包项目的构建对开发主机的要求比较高,要求处理器具有双核以上CPU,8GB以上 内存,100GB硬盘或更高配置。可以是安装Linux系统的PC或服务器,也可以是运行Linux系统的虚拟机,Windows系统下的WSL2等。 主机操作系统 一般选择在安装Fedora, openSUSE, Debian, Ubuntu, RHEL或者 CentOS等Linux发行版的本地主机上进行,这里推荐的是Ubuntu22.04 64bit桌面版系统,后续开发也是以此系统为例进行介绍。 安装必备软件包 基础软件包请查看 《Remi Pi_Linux软件开发指南》 进行安装,这里只需安装一个软件包即可。 PC@system1:~$ sudo apt-get update PC@system1:~$ sudo apt-get install qemu-user-static 3.Ubuntu22.04文件系统移植 3.1.简介 ubuntu-base 是Ubuntu官方构建的ubuntu最小文件系统,包含debain软件包管理器,基础包大小通常只有几十兆,其背后有整个ubuntu软件源支持,ubuntu软件一般稳定性比较好,基于ubuntu-base按需安装Linux软件,深度可定制等,常用于嵌入式rootfs构建。 嵌入式常见的几种文件系统构建方法:busybox、yocto、buildroot,但Ubuntu方便,强大的包管系统,有强大的社区支持,可以直接apt-get install来安装新软件包。本文介绍了如何基于Ubuntu-base构建完整的ubuntu 系统。ubuntu支持很多架构,arm、X86、powerpc、ppc等,本文主要基于arm为例,构建一个较为完整的ubuntu系统。 3.2.获取源码 我们提供两种获取源码的方式,一种是直接从米尔光盘镜像04-sources目录中获取压缩包,另外一种是使用wget获取位官方的上源码进行构建,请用户根据实际需要选择其中一种进行构建。 3.2.1.通过wget获取源码 具体操作方法如下: PC@system1:~$ sudo wget https://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/releases/22.04/release/ubuntu-base-22.04-base-arm64.tar.gz 创建rootfs目录,然后将下载的ubuntu-base-22.04-base-arm64.tar.gz压缩包解压到rootfs目录下:(用户请根据自己实际路径和目录操作) PC@system1:~$ mkdir rootfs PC@system1:~$ tar -xf ubuntu-base-22.04.1-base-arm64.tar.gz -C rootfs/ 解压出的目录内容如下: PC@system1:~$ tree -d -L 1 rootfs ubuntu_rootfs usr/bin ├── boot ├── dev ├── etc ├── home usr/lib ├── media ├── mnt ├── opt ├── proc ├── root ├── run usr/sbin ├── snap ├── srv ├── sys ├── tmp ├── usr └── var 3.3.准备chroot环境 3.3.1.安装模拟器 PC@system1:~$ cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ./rootfs/usr/bin/ (如果主机没有安装qemu-user-static工具包,可输入以下命令安装工具包) PC@system1:~$ sudo apt install qemu-user-static 拷贝主机DNS 配置文件到 arm 架构 Ubuntu 文件系统内(必须拷贝,否则可能会导致下面操作无法进行)。 PC@system1:~$ cp /etc/resolv.conf ./rootfs/etc/resolv.conf 3.3.2.制作挂载脚本 将下列脚本代码拷贝到 ch-mount.sh 文件中,并改变权限(777)为可执行。 PC@system1:~$ vi ch-mount.sh #!/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 mount -o bind /dev/pts ${2}dev/pts sudo chroot ${2} } function umnt(){ echo "UNMOUNTING" sudo umount ${2}proc sudo umount ${2}sys sudo umount ${2}dev/pts sudo umount ${2}dev } if && ; then mnt $1 $2 elif && ; then umnt $1 $2 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 full pathof rootfs directory(with trailing '/')" echo "" echo "For example: ch-mount -m/media/sdcard/" echo "" echo 1st parameter : ${1} echo 2nd parameter : ${2} fi 3.4.安装包文件 3.4.1.挂载系统 首先使用ch-mount.sh将ubuntu文件系统挂载。 PC@system1:~$ ./ch-mount.sh -m ./rootfs/ MOUNTING root@system1:/# root@system1:/# ls bin dev home media opt root sbin sys usr boot etc lib mnt proc run srv tmp var 挂载成功即可配置ubuntu文件系统与安装一些必要的软件。 3.4.2.基础包安装 可根据需要自行安装下列包文件,推荐全部安装。(请按照顺序安装,避免安装时出错) root@system1:/# chmod 777 /tmp (避免update时失败) root@system1:/# apt update root@system1:/# apt-get install language-pack-zh-hant language-pack-zh-hans root@system1:/# apt install language-pack-en-base root@system1:/# apt install dialog rsyslog root@system1:/# apt install systemd avahi-daemon avahi-utils udhcpc ssh(必备安装) root@system1:/# apt install sudo root@system1:/# apt install vim root@system1:/# apt install net-tools root@system1:/# apt install ethtool root@system1:/# apt install ifupdown root@system1:/# apt install iputils-ping root@system1:/# apt install htop root@system1:/# apt install lrzsz root@system1:/# apt install gpiod root@system1:/# apt install wpasupplicant root@system1:/# apt install kmod root@system1:/# apt install iw root@system1:/# apt install usbutils root@system1:/# apt install memtester root@system1:/# apt install alsa-utils root@system1:/# apt install ufw root@system1:/# apt install psmisc 添加log,用户调试ubuntu系统的调试 root@system1:/# touch /var/log/rsyslog root@system1:/# chown syslog:adm /var/log/rsyslog root@system1:/# chmod 666 /var/log/rsyslog root@system1:/# systemctl unmask rsyslog root@system1:/# systemctl enable rsyslog 安装网络和语言包支持 root@system1:/# apt-get install synaptic root@system1:/# apt-get install rfkill root@system1:/# apt-get install network-manager root@system1:/# apt install -y --force-yes --no-install-recommends fonts-wqy-microhei root@system1:/# apt install -y --force-yes --no-install-recommends ttf-wqy-zenhei 3.4.3.桌面系统的安装 LXDE桌面系统安装 root@system1:/# apt-get install xinit root@system1:/# apt-get install lxde 浏览器和音频安装 root@system1:/# sudo apt install epiphany-browser root@system1:/# sudo apt install xine-ui 3.4.4.创建用户 设置root密码: 123456 root@system1:/# passwd root Enter new UNIX password: Retype new UNIX password: passwd: password updated successfully 可删除root用户密码登录 root@system1:/# passwd -d root 一定要执行下面的指令,不然会sudo报错sudo: /usr/bin/sudo must be owned by uid 0 and have the setuid bit set root@system1:/# chown root:root /usr/bin/sudo root@system1:/# chmod 4755 /usr/bin/sudo 创建一个用户名为:myir 密码为:123456 root@system1:/# adduser myir perl: warning: Setting locale failed. perl: warning: Please check that your locale settings: LANGUAGE = (unset), LC_ALL = (unset), LC_TIME = "zh_CN.UTF-8", LC_IDENTIFICATION = "zh_CN.UTF-8", LC_TELEPHONE = "zh_CN.UTF-8", LC_NUMERIC = "zh_CN.UTF-8", LC_ADDRESS = "zh_CN.UTF-8", LC_NAME = "zh_CN.UTF-8", LC_MONETARY = "zh_CN.UTF-8", LC_PAPER = "zh_CN.UTF-8", LC_MEASUREMENT = "zh_CN.UTF-8", LANG = "zh_CN.UTF-8" are supported and installed on your system. perl: warning: Falling back to the standard locale ("C"). Adding user `myir' ... Adding new group `myir' (1000) ... Adding new user `myir' (1000) with group `myir' ... Creating home directory `/home/myir' ... Copying files from `/etc/skel' ... Enter new UNIX password: Retype new UNIX password: passwd: password updated successfully Changing the user information for myir Enter the new value, or press ENTER for the default Full Name : 604 Work Phone : Other y 设置权限 sudo vi /etc/sudoers root ALL=(ALL:ALL) ALL myir(根据自己添加的用户来添加) ALL=(ALL:ALL) ALL 上面添加用户的时候,中间出现的警告可使用下列命令: root@system1:/# export LC_ALL=C 3.4.5.其他配置 设置hosts和主机名称,添加127.0.0.1 myir root@system1:/# vi /etc/hosts 清空hostname文件内容,添加myir(根据实际添加的用户名来添加) root@system1:/# vi /etc/hostname 修改passwd文件 root@system1:/# vi /etc/passwd 找到这一行:_apt:x:100:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin 修改为:_apt:x:0:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin 创建链接文件(一定要执行,不然执行二进制可执行程序时会报错) root@system1:/# ln -s /lib /lib64 配置网卡接口,添加如下内容 root@system1:/# vi /etc/network/interfaces auto eth0 iface eth0 inet dhcp 3.4.6.卸载系统 以上步骤操作完成后即可卸载系统。直接在系统中输入exit退出系统,并使用命令来卸载 root@system1:/# exit exit PC@system1:~$ PC@system1:~$ ./ch-mount.sh -u ubuntu-rootfs/ UNMOUNTING 至此ubuntu 文件系统已经配置完成。 3.5.ubuntu系统打包 3.5.1.制作ext4格式文件 根据以上步骤已经制作好了ubuntu-rootfs文件系统,此时要将它制作成.ext4格式的文件,用于刷写到开发板中。 PC@system1:~$ dd if=/dev/zero of=ubuntu22.04.ext4 bs=1M count=3300 请用户根据实际情况来决定大小,这里以3.3G大小举例制作。 PC@system1:~$ mkfs.ext4 ubuntu22.04.ext4 创建一个临时目录temp,然后将ubuntu22.04.ext4文件挂载 PC@system1:~$ mkdir temp PC@system1:~$ sudo mount ubuntu22.04.ext4 temp 将ubuntu-rootfs目录中的内容复制到挂载的文件系统中,然后卸载。 PC@system1:~$ sudo cp -avrf ubuntu-rootfs/* temp PC@system1:~$ sudo umount temp 3.5.2.制作SD启动镜像 先将下载资源的03_Tools/myir tools目录下的RemiPi_SDUpdate.tar.bz2解压到虚拟机中(用户请根据自己实际情况解压) PC@system1:~$ tar -xf RemiPi_SDUpdate.tar.bz2 PC@system1:~$ cd RemiPi_SDUpdate/renesas-sd PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd$ ls image README.md rzg2_bsp_scripts fat16 output rootfs 把打包好的ubuntu22.04文件系统替换到rootfs/home/root/g2l_images目录 PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rootfs/home/root/g2l_images$ tree -L 1 . ├── DDR_1G ├── Image ├── Manifest ├── mys-rzg2l-sdcard.dtb ├── mys-rzg2l-wifi.dtb └── ubuntu22.04.ext4 1 directory, 5 files 修改Manifest文件 PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rootfs/home/root/g2l_images$ cat Manifest bl2file="bl2_bp-myir-remi-1g_pmic.bin" fipfile="fip-myir-remi-1g_pmic.bin" imagefile="Image" dtbfile="*.dtb" rootfsfile="ubuntu22.04.ext4" ledname="162" 修改自己实际路径的配置,这个请参考《RemiPi_Linux 软件开发指南》4.3章节,修改myir_config.ini配置文件,将里面的路径修改成自己实际的路径。 最后进入到下面目录,执行制作镜像的脚本即可。 PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd$ cd rzg2_bsp_scripts/image_creator/ PC@system1: ~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rzg2_bsp_scripts/image_creator$ ./create_image.sh myir_config.ini 烧录步骤请参考《RemiPi_Linux 软件开发指南》中4.2章节。 4.认识LXDE 4.1.LXDE介绍 LXDE是一个轻量级和快速的桌面环境。它被设计为用户友好和占用资源少,同时保持资源使用率低。LXDE使用更少的内存和CPU来尽可能地展现功能丰富的桌面环境。与其它的桌面环境不同,LXDE努力成为模块化的桌面环境,所以每个组件可以独立使用。这使得移植LXDE不同分布和平台更容易。 LXDE包含多个核心组件,可用于桌面环境下来管理整个系统资源。主要组件如下: LXPanel:这是LXDE的面板系统,类似于GNOME的GNOME Panel或KDE的Kicker。它提供了快速访问应用程序、系统工具、文件夹和剪贴板的方式。 LXSession:这是LXDE的会话管理器,它负责启动和终止LXDE桌面环境。 LXDE-OpenBox:这是一个窗口管理器,提供窗口布局和导航。LXDE使用OpenBox作为其默认的窗口管理器。 PCManFM:这是一个轻量级的文件管理器,提供文件和目录的浏览、复制、移动、删除等操作 除了这些核心组件外,LXDE还有其他一些辅助工具,如LXAppearance(用于更改主题和图标)、LXTask(任务管理器)等。 4.2.启动LXDE 开机启动后,可手动输入密码123456登录,或者在串口终端执行(startx /usr/bin/lxsession -s LXDE &)命令进行登录,如图4-1: 图4-1:lxde登录界面 Wallpaper(/usr/share/lxde/wallpapers/lxde_blue.jpg)来选择背景图片,如图4-2: 图4-2:lxde背景图片修改 背景图片修改成功,如图4-3: 图4-3:lxde背景图片 5.参考资料 Linux kernel 开源社区 https://www.kernel.org/ ubuntu http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu-base/releases/18.04.5/release/ freedesktop https://www.freedesktop.org/wiki/