W poprzednim wpisie było trochę o historii tej płytki. Dziś pokażę jak można postawić na nim Alpine Linux.
Krótko o Alpine Linux
Dla nie wtajemniczonych, Alpine to bardzo minimalistyczna dystrybucja Linuxa oparta o busybox. Dystrybucja jest bardzo popularnym wyborem jako OS dla kontenerów dockerowych. Co nie oznacza, że nadaje się tylko do tego. Ma własnego menedżera pakietów pt. „apk”. Bez problemu śmiga na nim Python 3, nginx, php, mysql itp.
Ze źródła krok po kroku
Na wstępie zaznaczam, że instrukcję piszę głównie dla siebie – żebym mógł później zajrzeć i przypomnieć sobie jak zrobiłem to, czy tamto 🙂 Instrukcja będzie głównie opierała się o świetny tutorial ze strony DigiKey.com. Nie ukrywam, że jest to w pewnym sensie archiwizacja tego wpisu, jako że zauważyłem, że strona zmieniła się już któryś raz, i po prostu boję się, że instrukcję czeka ten sam los co główna strona projektu – pandaboard.org – a więc przestanie isnieć.
Prerequisite
Radzę stworzyć sobie jakiś folder (np. pandaboard) i robić wszystko w nim:
mkdir pandaboard cd pandaboard
Przygotowujemy kompilator
Ściągamy gcc-linaro:
wget -c https://releases.linaro.org/components/toolchain/binaries/7.5-2019.12/arm-linux-gnueabihf/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
Rozpakowujemy:
tar xf gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
Ścieżkę eksportujemy na czas trwania sesji terminala:
export CC=`pwd`/gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf/bin/arm-linux-gnueabihf-
Testujemy czy działa:
${CC}gcc --version
Powinno pojawić się coś takiego:
arm-linux-gnueabihf-gcc (Linaro GCC 7.5-2019.12) 7.5.0 Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc. This is free software; see the source for copying conditions. There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
Przygotowujemy bootloader (U-Boot)
Klonujemy branch v2019.04. Uwaga: Jest to ostatnia wersja, dla której są potrzebne nam patche dla rewizji B3!
git clone -b v2019.04 https://github.com/u-boot/u-boot --depth=1 cd u-boot/
i aplikujemy patche:
wget -c https://github.com/eewiki/u-boot-patches/raw/master/v2019.04/0001-omap4_common-uEnv.txt-bootz-n-fixes.patch patch -p1 < 0001-omap4_common-uEnv.txt-bootz-n-fixes.patch
W końcu konfigurujemy i budujemy:
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} distclean
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC} omap4_panda_defconfig
make ARCH=arm CROSS_COMPILE=${CC}
Jeżeli wszystko zbudowało się prawidłowo, to powinniśmy uzyskać przede wszystkim MLO i u-boot.img:
$ ls -l | grep -e "MLO\|u-boot.img" -rw-rw-r-- 1 marverix marverix 41860 mar 19 22:06 MLO -rw-rw-r-- 1 marverix marverix 365136 mar 19 22:06 u-boot.img
Wracamy do naszego katalogu pandaboard:
cd ..
Kernel
Klonujemy repo:
git clone https://github.com/RobertCNelson/armv7-multiplatform cd armv7-multiplatform/
Proponuję scheckoutować najnowszą wersję 4.xx. W moim wypadku było to 4.20.x:
git checkout origin/v4.20.x -b tmp
No i budujemy:
./build_kernel.sh
Jeżeli wszystko poszło w porządku, to pod koniec mniej-więcej powinno być coś takiego:
----------------------------- Script Complete eewiki.net: [user@localhost:~$ export kernel_version=4.20.17-armv7-x15] -----------------------------
Kopiujemy to export kernel_version=… i wykonujemy:
export kernel_version=4.20.17-armv7-x15
Natomiast w podkatalogu deploy powinniśmy zobaczyć pliki:
$ ls -l deploy -rw-rw-r-- 1 marverix marverix 4806577 maj 22 13:20 4.20.17-armv7-x15-dtbs.tar.gz -rw-rw-r-- 1 marverix marverix 19001283 maj 22 13:20 4.20.17-armv7-x15-modules.tar.gz -rwxrwxr-x 1 marverix marverix 9433600 maj 22 13:19 4.20.17-armv7-x15.zImage
Wracamy do naszego katalogu pandaboard:
cd ..
Rootfs
Ściągamy minirootfs Alpine Linuxa dla architektury armv7 (lub bardziej generycznej armhf). I chociaż najnowszy działa (w momencie jak to piszę, to jest to 3.13.5), to na końcu całego procesu potrafi się bardzo długo włączać, bo jakiś proces crashuje. Szczerze mówiąc nie spodziewałem się, żeby najnowsza wersja systemu operacyjnego działała na tym sprzęcie bez żadnego „ale”. Natomiast Alpine Linux oficjalnie wspirało Pandę do +/- 2019 roku. A więc wersja 3.7.x, dokładniej 3.7.3. Tak więc takowej będę używał:
wget -c https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.7/releases/armhf/alpine-minirootfs-3.7.3-armhf.tar.gz
Będzie nam też potrzebny „gotowy” obraz w tej samej wersji i architekturze. Można go rozpoznać po tym, że posiada człon „u-boot” w linku:
wget -c https://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/v3.7/releases/armhf/alpine-uboot-3.7.3-armhf.tar.gz
Minirootfs to naprawdę takie minimum minimum (w końcu ma niecałe 2MB!). Są to najbardziej podstawowe komendy, ale brak jest obsługi jakichkolwiek usług (w tym DHCP czy SSH). Dlatego potrzebujemy paczek, które umożliwą nam pracę w normalnych warunkach. Możemy ściągać te paczki jedna po drugiej, a możemy skorzystać z folderu apks, który znajduje się w tym „gotowcu”.
Wypakowujemy zawartość pierwszej paczki do folderu rootfs:
mkdir rootfs tar xf alpine-minirootfs-3.7.3-armhf.tar.gz -C rootfs
Wypakowujemy folder apks:
tar xf alpine-uboot-3.7.3-armhf.tar.gz -C rootfs ./apks
A także podstawowe ustawienia:
tar xf alpine-uboot-3.7.3-armhf.tar.gz ./alpine.apkovl.tar.gz tar xf alpine.apkovl.tar.gz -C rootfs/
Przygotowujemy kartę SD
Sprawdzamy jak się nazywa nasze urządzenie blokowe:
$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 1 29,9G 0 disk
I dla ułatwienia:
export DISK=/dev/sda
Czyścimy kartę:
sudo dd if=/dev/zero of=${DISK} bs=1M count=10
Instalujemy bootloader:
sudo dd if=./u-boot/MLO of=${DISK} count=1 seek=1 bs=128k
sudo dd if=./u-boot/u-boot.img of=${DISK} count=2 seek=1 bs=384k
Partycjonujemy:
sudo sfdisk ${DISK} <<-EOF
4M,,L,*
EOF
A następnie formatujemy na ext4:
sudo mkfs.ext4 -L rootfs ${DISK}1
Montujemy:
export ROOTFS=/media/rootfs
sudo mkdir -p ${ROOTFS}/
sudo mount ${DISK}1 ${ROOTFS}/
Firmware WiFi
Po prostu klonujemy:
git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/firmware/linux-firmware.git --depth=1
Kopiujemy rzeczy
Rootfs:
sudo cp -r rootfs/* ${ROOTFS}
sync
sudo chown root:root ${ROOTFS}/
sudo chmod 755 ${ROOTFS}/
Dajemy odpowiednie uprawnienia busybox:
sudo chmod 4755 ${ROOTFS}/bin/busybox
Tworzymy tymczasowego użytkownika sheldon z hasłem bazinga:
sudo sh -c "echo 'sheldon:x:1000:1000:Sheldon Cooper:/tmp:/bin/ash' >> ${ROOTFS}/etc/passwd"
sudo sh -c "echo 'sheldon:\$1\$bbt\$SY4ikXOUxJn9uf666cVtp.:0:0:99999:7:::' >> ${ROOTFS}/etc/shadow"
sudo sh -c "echo 'sheldon:x:1000:sheldon' >> ${ROOTFS}/etc/group"
Enablujemy użytkownika root i zmieniamy mu hasło na toor (oczywiście później należy zmienić za pomocą passwd):
sudo sed -i "1s/root:\!:/root:\$1\$bbt\$3YaV3qqIqN3RzpOd92eju0:/" ${ROOTFS}/etc/shadow
Tworzymy plik eEnv.txt:
sudo mkdir -p ${ROOTFS}/boot
sudo sh -c "echo 'uname_r=${kernel_version}' >> ${ROOTFS}/boot/uEnv.txt"
sudo sh -c "echo 'dtb=omap4-panda-es-b3.dtb' >> ${ROOTFS}/boot/uEnv.txt"
Kernel i wszystko co z nim związane:
sudo cp -v ./armv7-multiplatform/deploy/${kernel_version}.zImage ${ROOTFS}/boot/vmlinuz-${kernel_version}
sudo mkdir -p ${ROOTFS}/boot/dtbs/${kernel_version}/
sudo tar xfv ./armv7-multiplatform/deploy/${kernel_version}-dtbs.tar.gz -C ${ROOTFS}/boot/dtbs/${kernel_version}/
sudo tar xfv ./armv7-multiplatform/deploy/${kernel_version}-modules.tar.gz -C ${ROOTFS}/
Firmware WiFi:
sudo mkdir -p ${ROOTFS}/lib/firmware/ti-connectivity
sudo cp -v ./linux-firmware/ti-connectivity/* ${ROOTFS}/lib/firmware/ti-connectivity
fstab:
sudo sh -c "echo '/dev/mmcblk0p1 / auto remount,rw 0 1' >> ${ROOTFS}/etc/fstab"
Upewniamy się, że wszystko zostało zsynchronizowane:
sync
Odmontowujemy:
sudo umount ${ROOTFS}
Setup
Odpinamy kartę, podpinamy HDMI, RJ45, klawiaturę i myszkę, no i kartę. Odpalamy. Jeżeli wszystko się udało, to powinniśmy zobaczyć terminal z zachętą do zalogowania. Logujemy się na sheldona.
Teraz możemy się zmienić użytkownika na root:
su root
Przemontowujemy:
mount -t proc proc /proc mount -o remount,rw /
Instalujemy wszystkie paczki:
apk add /apks/armhf/*.apk
Nie przejmuj się warningami i errorami, że nie może znaleźć adresu URL. Wszystko dlatego, że serwer DHCP nie działa, więc nic dziwnego. Jeżeli natomiast dostaniesz błąd, że nie może wybrać jakiejś paczki, bo coś tam breaks, no to przenieś na chwilę psującą tą paczkę np. folder wyżej – tak żeby nie trzeba było instalować jej. Najbardziej nas interesuje wszystko co zaczyna się na alpine, busybox oraz openrc
Rebootujemy maszynę.
reboot
Tym razem powinniśmy mogli odrazu wbić się na roota (bez potrzeby najpierw logowania się na sheldona).
(Opcjonalnie) Jeżeli mamy podłączony kabel sieciowy, a ale diody nie świecą, to oznacza, że najprawdopodobniej moduł ethernet nie jest załadowany:
modprobe -a smsc95xx
Odpalamy DHCP:
rc-service networking start
Przechodzimy główny setup:
setup-alpine
Aktualizujemy repozytorium:
apk update apk upgrade
No i włączamy automatyczne odpalanie sieci i daemona ssh:
rc-update add networking rc-update add sshd
Skończone!
Instalowanie paczek
Jeżeli chcemy zaintalować np. nano i Pythona 3 to wykonujemy:
apk add nano python3
Gotowiec
Jeżeli nie chce Ci się robić tego zgodnie z powyższą instrukcją (nie dziwię się), to możesz skorzystać z gotowca. Najważniejsze skompilowane pliki wrzuciłem na OneDrive.
Wystarczy pobrać skompresowany backup (alpine-3.7-250521.img.xz) i następnie:
cat alpine-3.7-250521.img.xz | unxz | sudo dd of=/dev/sdX
Gdzie X to oczywiście odpowiednia litera, zgodnie z tym co pokazuje lsblk.
Uwaga: Backup był robiony dla karty 4GB, więc jest to minimalny rozmiar na jaki można przywrócić obraz. Oczywiście może być większy. W takim wypadku po zakończonym procesie proponuję odpalić jakieś narzędzie do zarządania partycjami (np. gparted) i po prostu rozszerzyć partycję na całą wolną przestrzeń karty.