如何在PC主机上制作Ubuntu Rootfs镜像

之前教程已经讲完如何替换kernel及boot 镜像制作，今天讲如何制作Ubuntu Rootfs镜像。本文主要讲解镜像制作的流程，Ubuntu系统本身的配置优化等不在本文范围。以前介绍的Rootfs镜像制作方法，需要用到miniroot工具在开发板上来操作，方法比较原始复杂。现在有新的方法，可以在PC主机上制作完可烧录的Rootfs镜像，比较方便，参考价值高。
让我们上路吧。
首先从ubuntu官方下载ubuntu core，就是ubuntu根文件系统的核心部分，没有图形界面等等，简单说就是要啥没啥的效果：

下载完后，解压到ubuntu目录:
mkdir ubuntu
sudo tar -xpf ubuntu-base-16.04-core-armhf.tar.gz -C ubuntu

解压后，可以ls看看，这就是最小化的ubuntu根文件系统，可以直接用来生成镜像，但里面基本是要啥没啥。如何可以预置一些程序呢，如vim，openssh-server，git什么的工具。办法是有的：在PC里模拟运行这个根文件系统，运行后安装配置一些需要预置的程序，再把此根文件系统打包成固件。
在PC上模拟运行根文件系统，需要安装一个工具：
sudo apt-get install qemu-user-static
另外，在切换到此根文件系统前，要对根文件系统做一些配置修改，copy qemu：
cd ubuntu
sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static usr/bin/
拷贝PC主机端的dns配置，因为待会安装程序时要用网络：
sudo cp -b /etc/resolv.conf etc/resolv.conf
增加软件源:
sudo vim etc/apt/source.list
加入如下两行内容，保存后退出：

经过上述步骤，已经对ubuntu根文件系统做了简单的配置，现在可以用工具切换到此根文件系统了。
为了简化操作过程，这里使用一个切换根文件系统的脚本。下载后，拷贝到~/UbuntuDev/rootfs目录，并增加可执行权限。用脚本挂载切换到指定的根文件系统,命令为：
cd ~/UbuntuDev/rootfs
chmod +x ch-mount.sh
./ch-mount.sh -m ubuntu/

可以看到执行后，终端显示的用户名发生了变化，用ls可以看到文件系统也有变化，此终端里的根文件系统已经切换到binary目录里的根文件系统。可以在终端里做安装程序等操作了，就像进入了一个新系统，所以我也叫作是模拟运行根文件系统。
这里我们实验性的给新系统装一些常用的工具：
apt-get install vim git openssh-server

敲完回车，泡茶静静地等待吧，软件装得越多就越慢。
程序装完后，给系统增加一个叫ubuntu的管理员帐号：
useradd -s '/bin/bash' -m -G adm,sudo ubuntu
修改ubuntu用户密码，回车后按提示输入两次密码：
passwd ubuntu
修改root帐号的密码，回车后按提示输入两次密码：
passwd root

对新系统的修改到此为止，准备打包镜像。
退出chroot：
exit

用脚本载缷载退出根文件系统：
./ch-mount.sh -u ubuntu/

终于要制作镜像了，用dd工具创建镜像文件：

dd if=/dev/zero of=ubuntu.img bs=1M count=3000

格式化镜像文件，并加入linuxroot卷标：
sudo mkfs.ext4 -F -L linuxroot ubuntu.img

挂载镜像并往里面拷入修改后的文件系统：
mkdir ubuntu-mount
sudo mount ubuntu.img ubuntu-mount
sudo cp -rfp ubuntu/* ubuntu-mount
缷载镜像：
sudo umount ubuntu-mount
这样ubuntu.img里就已经有刚才制作的根目录内容了，但ubuntu.img文件大小却是定义的分区大小，不是文件系统的实际大小，所以还要经过一些处理才能发布。
检查并修复ubuntu.img镜像的文件系统，不熟悉的朋友可以通过网络了解此工具：
e2fsck -p -f ubuntu.img