• 环境需求
• 树莓派相关
  • 编译内核
    • 准备环境
    • 下载源码
    • 进入内核目录
    • 切换分支
    • 载入默认配置
    • 编译
    • 创建编译内核模块目录
    • 编译内核模块
    • 收集编译结果
  • 配置引导
    • 下载引导
    • 进入引导目录
    • 删除没有必要的文件
    • 添加cmdline.txt
    • boot 内容完善
      • 将内核放进引导
      • 将设备树文件放进引导
  • 树莓派固件和应用
    • 下载固件和应用
• 制作 openEuler 的 rootfs
  • 创建 RPM 数据库
  • 下载安装 openEuler 发布包
  • 安装 yum
    • 添加 yum 源
    • 安装 dnf
    • 安装必要软件
  • 添加配置文件
    • 添加 hosts
    • 网络相关
  • rootfs 内容完善
    • 将固件放进 rootfs
    • 将内核模块放进rootfs
  • rootfs设置
• 制作镜像
  • 生成镜像并分区挂载
    • 计算镜像大小
    • 创建空镜像
    • 使用 losetup 将磁盘镜像文件虚拟成块设备
    • 使用 kpartx 创建分区表 /dev/loop0 的设备映射
    • 格式化分区
    • 创建要挂载的根目录和 boot 分区路径
    • 挂载根目录和 boot 分区
    • 获取生成的 img 镜像的 blkid
  • 修改 fstab
  • rootfs 拷贝到镜像
  • boot 引导拷贝到镜像
  • 卸载镜像
    • 同步到盘
    • 卸载
    • 卸载镜像文件虚拟的块设备

环境需求

• 操作系统：openEuler 或 Centos 7/8；
• 架构：AArch64；
• 硬盘存储不低于 50G；
• 内存不低于 2G；
• 可访问外网。

可以通过以下方式获取 AArch64 架构的运行环境：

• 使用 AArch64 架构的主机，例如树莓派
• 使用 QEMU 模拟器搭建 AArch64 运行环境

树莓派相关

操作目录：${WORKDIR}

编译内核

准备环境

• 操作系统：openEuler 或 Centos 7/8
• 架构：AArch64

除了使用 AArch64 架构的 openEuler 或 Centos 7/8 运行环境，也可以采用交叉编译的方式编译内核，文档详见 交叉编译内核。这里，我们在 AArch64 架构的服务器上编译内核。

下载源码

git clone git@gitee.com:openeuler/raspberrypi-kernel.git

得到文件 ${WORKDIR}/raspberrypi-kernel。

进入内核目录

cd ${WORKDIR}/raspberrypi-kernel

切换分支

这里适用于树莓派的 openEuler-20.03-LTS-raspi 内核源码的分支有两个。其中，master 分支为开发分支，openEuler-20.03-LTS-raspi 为稳定分支。根据需要选择对应分支，下载源码后默认为 master 分支，如果需要选择 openEuler-20.03-LTS-raspi 分支，执行下面的命令：

git checkout -b openEuler-20.03-LTS-raspi origin/openEuler-20.03-LTS-raspi

下面编译时可能还需要 bison、flex、build-essential 等，根据提示安装即可。

载入默认配置

make ARCH=arm64 openeuler-raspi_defconfig

其中 openeuler-raspi_defconfig 在 ../linux/arch/arm64/configs 下。

编译

make ARCH=arm64 -j4

创建编译内核模块目录

mkdir ${WORKDIR}/ouput

编译内核模块

make INSTALL_MOD_PATH=${WORKDIR}/output/ modules_install

在 ${WORKDIR}/output 文件夹下会生成 lib 文件夹。

收集编译结果

1. 内核

cp ${WORKDIR}/raspberrypi-kernel/arch/arm64/boot/Image ${WORKDIR}/output/

2. 设备树文件等

cp ${WORKDIR}/raspberrypi-kernel/arch/arm64/boot/dts/broadcom/*.dtb ${WORKDIR}/output/

mkdir ${WORKDIR}/output/overlays

cp ${WORKDIR}/raspberrypi-kernel/arch/arm64/boot/dts/overlays/*.dtb* ${WORKDIR}/output/overlays/

至此，所有内核及内核模块相关内容都在 ${WORKDIR}/output 下了。

配置引导

下载引导

cd ${WORKDIR}

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/firmware

得到文件 ${WORKDIR}/firmware 。

进入引导目录

cd ${WORKDIR}/firmware/boot

删除没有必要的文件

rm *.dtb cmdline.txt kernel.img kernel7.img

添加cmdline.txt

touch cmdline.txt

写入新系统的内核参数：

console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p3 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait

boot 内容完善

将内核放进引导

cp ${WORKDIR}/output/Image ${WORKDIR}/firmware/boot/kernel8.img

将设备树文件放进引导

cp ${WORKDIR}/output/*.dtb ${WORKDIR}/firmware/boot/

cp ${WORKDIR}/output/overlays/* ${WORKDIR}/firmware/boot/overlays/

树莓派固件和应用

下载固件和应用

1. 进入下载目录

cd ${WORKDIR}

2. 下载 bluez-firmware

git clone --depth=1 https://github.com/RPi-Distro/bluez-firmware

得到文件 ${WORKDIR}/bluez-firmware。

3. 下载 firmware-nonfree

git clone --depth=1 https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree

得到文件 ${WORKDIR}/firmware-nonfree。

4. 下载 pi-bluetooth

git clone https://github.com/RPi-Distro/pi-bluetooth

得到文件 ${WORKDIR}/pi-bluetooth。

制作 openEuler 的 rootfs

操作目录：${WORKDIR}

创建 RPM 数据库

mkdir ${WORKDIR}/rootfs

mkdir -p ${WORKDIR}/rootfs/var/lib/rpm

rpm --root ${WORKDIR}/rootfs/ --initdb

下载安装 openEuler 发布包

rpm -ivh --nodeps --root ${WORKDIR}/rootfs/ http://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS/everything/aarch64/Packages/openEuler-release-20.03LTS-33.oe1.aarch64.rpm

会在 ${WORKDIR}/rootfs 下生成三个文件夹:

etc/ usr/ var/

安装 yum

添加 yum 源

mkdir ${WORKDIR}/rootfs/etc/yum.repos.d

vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/yum.repos.d/openEuler-20.03-LTS.repo

添加内容：

name=basiclocal
baseurl=http://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS/OS/aarch64/
enabled=1
gpgcheck=0

[srclocal]
name=srclocal
baseurl=http://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS/source/
enabled=1
gpgcheck=0

[everythinglocal]
name=everythinglocal
baseurl=http://repo.openeuler.org/openEuler-20.03-LTS/everything/aarch64/
enabled=1

安装 dnf

dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ install dnf --nogpgcheck -y

安装必要软件

dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ makecache

dnf --installroot=${WORKDIR}/rootfs/ install -y alsa-utils wpa_supplicant vim net-tools iproute iputils NetworkManager openssh-server passwd hostname ntp bluez pulseaudio-module-bluetooth

添加配置文件

添加 hosts

cp /etc/hosts ${WORKDIR}/rootfs/etc/hosts

网络相关

1. 设置 DNS

cp -L /etc/resolv.conf ${WORKDIR}/rootfs/etc/resolv.conf

编辑添加 nameserver：

vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/resolv.conf

内容：

nameserver 8.8.8.8
nameserver 114.114.114.114

2. 设置 IP 自动获取

mkdir ${WORKDIR}/rootfs/etc/sysconfig/network-scripts

vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/sysconfig/network-scripts/ifup-eth0

内容：

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=dhcp
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=eth0
UUID=851a6f36-e65c-3a43-8f4a-78fd0fc09dc9
ONBOOT=yes
AUTOCONNECT_PRIORITY=-999
DEVICE=eth0

rootfs 内容完善

将固件放进 rootfs

mkdir -p ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware ${WORKDIR}/rootfs/usr/bin ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system
cp ${WORKDIR}/bluez-firmware/broadcom/* ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/`
cp -r ${WORKDIR}/firmware-nonfree/brcm/ ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/
wget https://raw.githubusercontent.com/RPi-Distro/raspberrypi-sys-mods/master/etc.armhf/udev/rules.d/99-com.rules -P ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d/
cp pi-bluetooth/usr/bin/* ${WORKDIR}/rootfs/usr/bin/
cp pi-bluetooth/lib/udev/rules.d/90-pi-bluetooth.rules ${WORKDIR}/rootfs/lib/udev/rules.d/
cp pi-bluetooth/debian/pi-bluetooth.bthelper\@.service ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system/bthelper\@.service
cp pi-bluetooth/debian/pi-bluetooth.hciuart.service ${WORKDIR}/rootfs/lib/systemd/system/hciuart.service

蓝牙相关固件放到 ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/ 下：

mv ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/BCM43430A1.hcd ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/`
mv ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/BCM4345C0.hcd ${WORKDIR}/rootfs/lib/firmware/brcm/

将内核模块放进rootfs

cp -r ${WORKDIR}/output/lib/modules ${WORKDIR}/rootfs/lib/

rootfs设置

1. 挂载必要的路径

mount --bind /dev ${WORKDIR}/rootfs/dev

mount -t proc /proc ${WORKDIR}/rootfs/proc

mount -t sysfs /sys ${WORKDIR}/rootfs/sys

2. run chroot

chroot ${WORKDIR}/rootfs /bin/bash

3. 开机自启ssh

systemctl enable ssh

4. 设置root密码

passwd root

输入要设置的root密码。

5. 设置主机名

echo openEuler > /etc/hostname

6. 设置默认时区为东八区

ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

7. 开机自启 hciuart

systemctl enable hciuart

8. 退出

exit

9. 取消临时挂载的目录

umount -l ${WORKDIR}/rootfs/dev

umount -l ${WORKDIR}/rootfs/proc

umount -l ${WORKDIR}/rootfs/sys

制作镜像

生成镜像并分区挂载

计算镜像大小

du -sh --block-size=1MiB ${WORKDIR}/rootfs du -sh --block-size=1MiB ${WORKDIR}/firmware/boot

得到总大小略加 1100MiB 即可，将该大小记为 SIZE。

创建空镜像

cd ${WORKDIR}

dd if=/dev/zero of=openEuler_raspi.img bs=1M count=SIZE

其中 SIZE 为前面计算得到的计算镜像大小，最终生成空的镜像文件 ${WORKDIR}/openEuler_raspi.img。

使用 losetup 将磁盘镜像文件虚拟成块设备

losetup -f --show openEuler_raspi.img

例如，显示结果为 /dev/loop0。

使用 kpartx 创建分区表 /dev/loop0 的设备映射

kpartx -va /dev/loop0

得到结果将 /dev/loop0 三个分区挂载了:

add map loop0p1 ...
add map loop0p2 ...
add map loop0p3 ...

运行 ls /dev/mapper/loop0p* 可以看到分区分别对应刚才为 openEuler_raspi.img 做的三个分区：

/dev/mapper/loop0p1 /dev/mapper/loop0p2 /dev/mapper/loop0p3

格式化分区

1. 格式化 boot 分区

mkfs.vfat -n boot /dev/mapper/loop0p1

2. 格式化交换分区

mkswap /dev/mapper/loop0p2

3. 格式化根目录分区

mkfs.ext4 /dev/mapper/loop0p3

创建要挂载的根目录和 boot 分区路径

mkdir ${WORKDIR}/root ${WORKDIR}/boot

挂载根目录和 boot 分区

mount -t vfat -o uid=root,gid=root,umask=0000 /dev/mapper/loop0p1 ${WORKDIR}/boot/

mount -t ext4 /dev/mapper/loop0p3 ${WORKDIR}/root/

获取生成的 img 镜像的 blkid

执行命令 blkid 得到三个分区的 UUID，例如：

/dev/mapper/loop0p1: SEC_TYPE="msdos" LABEL="boot" UUID="2785-C7C3" TYPE="vfat" PARTUUID="e0a091bd-01"
/dev/mapper/loop0p2: UUID="a451bee4-4384-48a2-8d5a-d09c2dd9a1a2" TYPE="swap" PARTUUID="e0a091bd-02"
/dev/mapper/loop0p3: UUID="67b5fc1c-9cd3-4884-968c-4ca35e5ae154" TYPE="ext4" PARTUUID="e0a091bd-03"

修改 fstab

vim ${WORKDIR}/rootfs/etc/fstab

内容：

UUID=67b5fc1c-9cd3-4884-968c-4ca35e5ae154  / ext4    defaults,noatime 0 0
UUID=2785-C7C3  /boot vfat    defaults,noatime 0 0
UUID=a451bee4-4384-48a2-8d5a-d09c2dd9a1a  swap swap    defaults,noatime 0 0

rootfs 拷贝到镜像

cd ${WORKDIR}/rootfs/

tar cpf ${WORKDIR}/rootfs.tar .

cd ${WORKDIR}/root

tar xpf ${WORKDIR}/rootfs.tar -C .

boot 引导拷贝到镜像

cd ${WORKDIR}/firmware/boot

tar cf ${WORKDIR}/boot.tar ./

cd ${WORKDIR}/boot

tar xf ${WORKDIR}/boot.tar -C .

卸载镜像

同步到盘

sync

卸载

umount ${WORKDIR}/root

umount ${WORKDIR}/boot

卸载镜像文件虚拟的块设备

kpartx -d /dev/loop0

losetup -d /dev/loop0

这样，最终就生成了需要的 openEuler_raspi.img 镜像文件。

之后就可以使用镜像刷写 SD 卡并使用树莓派了，详见 刷写镜像 和 树莓派使用。