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瑞米派Ubuntu系统移植指南-米尔RemiPi

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。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_841        ]nbsp; sudo apt-get update
  2. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_841        ]nbsp; sudo apt-get install qemu-user-static

3. Ubuntu 22.04 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：
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_842        ]nbsp;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)
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_843        ]nbsp;mkdir rootfs
  2. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_843        ]nbsp;tar -xf ubuntu-base-22.04.1-base-arm64.tar.gz -C rootfs/

解压出的目录内容如下：
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_844        ]nbsp;tree -d -L 1 rootfs
  2. ubuntu_rootfs
  3. ├── bin -> usr/bin
  4. ├── boot
  5. ├── dev
  6. ├── etc
  7. ├── home
  8. ├── lib -> usr/lib
  9. ├── media
  10. ├── mnt
  11. ├── opt
  12. ├── proc
  13. ├── root
  14. ├── run
  15. ├── sbin -> usr/sbin
  16. ├── snap
  17. ├── srv
  18. ├── sys
  19. ├── tmp
  20. ├── usr
  21. └── var

3.3. 准备chroot环境
3.3.1. 安装模拟器
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_845        ]nbsp;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）
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_846        ]nbsp;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)。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_847        ]nbsp;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。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_848        ]nbsp; vi ch-mount.sh
  2. #!/bin/bash
  3. function mnt() {
  4. echo "MOUNTING"sudo mount -t proc /proc ${2}proc
  5. sudo mount -t sysfs /sys ${2}sys
  6. sudo mount -o bind /dev ${2}dev
  7. sudo mount -o bind /dev/pts ${2}dev/pts        
  8. sudo chroot ${2}
  9. }
  10. function umnt(){
  11. echo "UNMOUNTING"
  12. sudo umount ${2}proc
  13. sudo umount ${2}sys
  14. sudo umount ${2}dev/pts
  15. sudo umount ${2}dev
  16. }
  17. if [ "$1" == "-m" ] && [ -n "$2" ] ;
  18. then
  19. mnt $1 $2
  20. elif [ "$1" == "-u" ] && [ -n "$2" ];
  21. then
  22. umnt $1 $2
  23. else
  24. echo ""
  25. echo "Either 1'st, 2'nd or bothparameters were missing"
  26. echo ""
  27. echo "1'st parameter can be one ofthese: -m(mount) OR -u(umount)"
  28. echo "2'nd parameter is the full pathof rootfs directory(with trailing '/')"
  29. echo ""
  30. echo "For example: ch-mount -m/media/sdcard/"
  31. echo ""
  32. echo 1st parameter : ${1}
  33. echo 2nd parameter : ${2}
  34. 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。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_849        ]nbsp;./ch-mount.sh -m ./rootfs/
  2. MOUNTING
  3. root@system1:/#
  4. root@system1:/# ls
  5. bin dev  home  media  opt   root  sbin  sys  usr
  6. 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）
  1. root@system1:/# chmod 777 /tmp         （避免update时失败）
  2. root@system1:/# apt update
  3. root@system1:/# apt-get install language-pack-zh-hant language-pack-zh-hans
  4. root@system1:/# apt install language-pack-en-base
  5. root@system1:/# apt install dialog rsyslog
  6. root@system1:/# apt install systemd avahi-daemon avahi-utils udhcpc ssh（必备安装）
  7. root@system1:/# apt install sudo
  8. root@system1:/# apt install vim
  9. root@system1:/# apt install net-tools
  10. root@system1:/# apt install ethtool
  11. root@system1:/# apt install ifupdown
  12. root@system1:/# apt install iputils-ping
  13. root@system1:/# apt install htop
  14. root@system1:/# apt install lrzsz
  15. root@system1:/# apt install gpiod
  16. root@system1:/# apt install wpasupplicant
  17. root@system1:/# apt install kmod
  18. root@system1:/# apt install iw
  19. root@system1:/# apt install usbutils
  20. root@system1:/# apt install memtester
  21. root@system1:/# apt install alsa-utils
  22. root@system1:/# apt install ufw
  23. root@system1:/# apt install psmisc

添加log,用户调试ubuntu系统的调试
  1. root@system1:/# touch /var/log/rsyslog
  2. root@system1:/# chown syslog:adm /var/log/rsyslog
  3. root@system1:/# chmod 666 /var/log/rsyslog
  4. root@system1:/# systemctl unmask rsyslog
  5. root@system1:/# systemctl enable rsyslog

安装网络和语言包支持
  1. root@system1:/# apt-get install synaptic
  2. root@system1:/# apt-get install rfkill
  3. root@system1:/# apt-get install network-manager
  4. root@system1:/# apt install -y --force-yes --no-install-recommends fonts-wqy-microhei
  5. 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
  1. root@system1:/# apt-get install xinit
  2. root@system1:/# apt-get install lxde

浏览器和音频安装
  1. root@system1:/# sudo apt install epiphany-browser
  2. root@system1:/# sudo apt install xine-ui

3.4.4. 创建用户
设置root密码: 123456
  1. root@system1:/# passwd root
  2. Enter new UNIX password:
  3. Retype new UNIX password:
  4. passwd: password updated successfully

可删除root用户密码登录
  1. 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
  1. root@system1:/# chown root:root /usr/bin/sudo
  2. root@system1:/# chmod 4755 /usr/bin/sudo

创建一个用户名为：myir 密码为：123456
  1. root@system1:/# adduser myir
  2. perl: warning: Setting locale failed.
  3. perl: warning: Please check that your locale settings:
  4. LANGUAGE = (unset),
  5. LC_ALL = (unset),
  6. LC_TIME = "zh_CN.UTF-8",
  7. LC_IDENTIFICATION = "zh_CN.UTF-8",
  8. LC_TELEPHONE = "zh_CN.UTF-8",
  9. LC_NUMERIC = "zh_CN.UTF-8",
  10. LC_ADDRESS = "zh_CN.UTF-8",
  11. LC_NAME = "zh_CN.UTF-8",
  12. LC_MONETARY = "zh_CN.UTF-8",
  13. LC_PAPER = "zh_CN.UTF-8",
  14. LC_MEASUREMENT = "zh_CN.UTF-8",
  15. LANG = "zh_CN.UTF-8"
  16. are supported and installed on your system.
  17. perl: warning: Falling back to the standard locale ("C").
  18. Adding user `myir' ...
  19. Adding new group `myir' (1000) ...
  20. Adding new user `myir' (1000) with group `myir' ...
  21. Creating home directory `/home/myir' ...
  22. Copying files from `/etc/skel' ...
  23. Enter new UNIX password:
  24. Retype new UNIX password:
  25. passwd: password updated successfully
  26. Changing the user information for myir
  27. Enter the new value, or press ENTER for the default
  28. Full Name []: cy  
  29. Room Number []: 604
  30. Work Phone []:
  31. Home Phone []:
  32. Other []:
  33. Is the information correct? [Y/n] y

设置权限
  1. sudo vi /etc/sudoers
  2. root ALL=(ALL:ALL) ALL
  3. 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：
  1. 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
  1. 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)
  1. root@system1:/# vi /etc/hostname

修改passwd文件
  1. root@system1:/# vi /etc/passwd
  2. 找到这一行：_apt:x:100:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin
  3. 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)
  1. root@system1:/# ln -s /lib /lib64

配置网卡接口,添加如下内容
  1. root@system1:/# vi /etc/network/interfaces
  2. auto eth0
  3. 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
  1. root@system1:/# exit
  2. exit
  3. PC@system1:~$
  4. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_866        ]nbsp;./ch-mount.sh -u ubuntu-rootfs/
  5. 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。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_867        ]nbsp;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。
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_868        ]nbsp;mkfs.ext4 ubuntu22.04.ext4

创建一个临时目录temp，然后将ubuntu22.04.ext4文件挂载
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_869        ]nbsp;mkdir temp
  2. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_869        ]nbsp;sudo mount ubuntu22.04.ext4 temp

  4. 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:~[        DISCUZ_CODE_869        ]nbsp;sudo cp -avrf ubuntu-rootfs/* temp
  5. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_869        ]nbsp;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）
  1. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_870        ]nbsp;tar -xf RemiPi_SDUpdate.tar.bz2
  2. PC@system1:~[        DISCUZ_CODE_870        ]nbsp;cd RemiPi_SDUpdate/renesas-sd
  3. PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd[        DISCUZ_CODE_870        ]nbsp;ls
  4. 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
  1. PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rootfs/home/root/g2l_images[        DISCUZ_CODE_871        ]nbsp;tree -L 1
  2. .
  3. ├── DDR_1G
  4. ├── Image
  5. ├── Manifest
  6. ├── mys-rzg2l-sdcard.dtb
  7. ├── mys-rzg2l-wifi.dtb
  8. └── ubuntu22.04.ext4
  9. 1 directory, 5 files

修改Manifest文件
  1. PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rootfs/home/root/g2l_images[        DISCUZ_CODE_872        ]nbsp;cat Manifest
  2. bl2file="bl2_bp-myir-remi-1g_pmic.bin"
  3. fipfile="fip-myir-remi-1g_pmic.bin"
  4. imagefile="Image"
  5. dtbfile="*.dtb"
  6. rootfsfile="ubuntu22.04.ext4"
  7. 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。
  1. PC@system1:~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd[        DISCUZ_CODE_873        ]nbsp;cd rzg2_bsp_scripts/image_creator/
  2. PC@system1: ~/RemiPi_SDUpdate/renesas-sd/rzg2_bsp_scripts/image_creator[        DISCUZ_CODE_873        ]nbsp;./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：
2.png
图4-1:lxde登录界面

登录成功后，由于默认背景是黑色的，可以点击鼠标右键后选择Desktop Preferences->Appearance->Wallpaper(/usr/share/lxde/wallpapers/lxde_blue.jpg)来选择背景图片，如图4-2：
3.png
图4-2:lxde背景图片修改

背景图片修改成功，如图4-3：
4.png
图4-3:lxde背景图片

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