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。

PC@system1:~$  sudo apt-get update
PC@system1:~$  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：

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
├── bin -> usr/bin
├── boot
├── dev
├── etc
├── home
├── lib -> usr/lib
├── media
├── mnt
├── opt
├── proc
├── root
├── run
├── sbin -> 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 [ "$1" == "-m" ] && [ -n "$2" ] ;
then
mnt $1 $2
elif [ "$1" == "-u" ] && [ -n "$2" ];
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 []: cy  
Room Number []: 604
Work Phone []:
Home Phone []:
Other []:
Is the information correct? [Y/n] 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：