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一键构建 Ubuntu 根文件系统 | create_rootfs.sh 深度解析

nanshan 2025-03-19 00:37 15 浏览 0 评论

想要快速创建一个 Ubuntu 根文件系统(RootFS)? 用于嵌入式开发? 想在 ARM 设备上运行 Ubuntu? 用于虚拟机? 需要生成可启动的 Ubuntu 磁盘镜像? 用于容器、Chroot? 需要一个最小化的 Ubuntu 环境?

create_rootfs.sh 让你轻松自动化构建 Ubuntu 根文件系统,并生成一个可引导的磁盘镜像


create_rootfs.sh 介绍

这个 Bash 脚本能够自动创建一个 Ubuntu 根文件系统(RootFS),并生成虚拟磁盘镜像,主要功能包括: 支持多种 CPU 架构arm64armhf 等) 使用 debootstrap 创建最小化 Ubuntu 系统 自动配置用户、网络、语言环境等系统设置 生成 .img 虚拟磁盘镜像,可用于 QEMU 或烧录到物理设备 基于 qemu-debootstrap,支持在 x86 机器上交叉构建 ARM RootFS


核心功能解析

1 用户自定义参数

脚本支持用户自定义以下选项:

Bash
ARCH="arm64"        # 目标架构(默认 arm64)
DISTRO="bionic"     # Ubuntu 版本(默认 bionic)
MIRRORSITE="https://mirrors.huaweicloud.com/ubuntu-ports"
VMDK_SIZE="4G"      # 磁盘大小(默认 4G)
EXTRA_PKGS="sudo,apt-utils,bash-completion,net-tools,openssh-server,vim"

支持的架构: arm64armhfx86_64 支持的 Ubuntu 版本: bionic(18.04)、focal(20.04)、jammy(22.04) 默认安装 SSH、网络工具、文本编辑器


2 解析用户输入

脚本允许用户自定义架构、Ubuntu 版本、镜像大小等参数

Bash
usage() {
    echo "Usage: $0 [options]"
    echo "  -a, --arch      Set target architecture"
    echo "  -d, --distro    Set Ubuntu version"
    echo "  -m, --mirror    Set Ubuntu mirror site"
    echo "  -s, --size      Set virtual disk size"
    echo "  -p, --packages  Set extra packages to install"
    exit 0
}

示例

./create_rootfs.sh -a arm64 -d focal -s 8G -p "nano,curl,wget"

这将创建一个 8G 大小的 ARM64 Ubuntu 20.04 根文件系统,并安装 nano、curl、wget


3 安装必要的工具

脚本会自动检查并安装 debootstrapqemu-user-staticparted 等工具:

install_dependencies() {
    local required=(debootstrap qemu-user-static qemu-system parted)
    for cmd in "${required[@]}"; do
        if ! command -v "$cmd" &>/dev/null; then
            sudo apt-get install -y "$cmd"
        fi
    done
}

确保 RootFS 生成所需的工具已安装 如果缺失,自动安装,避免出错


4 创建虚拟磁盘并格式化

为了存储 RootFS,我们需要创建一个 .img 文件,并在其上创建一个 ext4 分区:

create_virtual_disk() {
    qemu-img create -f raw "$VMDK_IMG" "$VMDK_SIZE"
    sudo parted -s "$VMDK_IMG" mklabel msdos
    sudo parted -s "$VMDK_IMG" mkpart primary ext4 0% 100%
    LOOP_DEV=$(sudo losetup --show --find --partscan "$VMDK_IMG")
    sudo mkfs.ext4 -L rootfs "${LOOP_DEV}p1"
    sudo mount "${LOOP_DEV}p1" "$ROOTFS_DIR"
}

使用 qemu-img 创建虚拟磁盘文件 使用 parted 分区,并格式化为 ext4 自动挂载到 rootfs/ 目录


5 使用 debootstrap 创建最小化 Ubuntu

create_rootfs() {
    sudo qemu-debootstrap --arch="$ARCH" --components="$COMPONENTS" \
        --include="$EXTRA_PKGS" "$DISTRO" "$ROOTFS_DIR" "$MIRRORSITE"
}

qemu-debootstrap 允许在 x86 上交叉构建 ARM RootFS 只安装最小化 Ubuntu 系统,避免不必要的软件 可自定义额外安装的包,如 vim、ssh、net-tools


6 配置网络

configure_network() {
    cat <<EOF | sudo tee "$ROOTFS_DIR/etc/network/interfaces"
auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
EOF
}

默认使用 DHCP 自动获取 IP 适用于虚拟机或物理设备启动后联网


7 创建默认用户

configure_users() {
    sudo chroot "$ROOTFS_DIR" bash -c "
        echo 'root:root' | chpasswd
        useradd -m -s /bin/bash ubuntu
        echo 'ubuntu:ubuntu' | chpasswd
        usermod -aG sudo ubuntu
    "
}

创建 ubuntu 账户,默认密码 ubuntu 添加到 sudo 组,允许执行管理操作


8 设置系统语言

configure_locale() {
    sudo chroot "$ROOTFS_DIR" locale-gen en_US.UTF-8
}

避免 SSH 远程登录时出现 LC_ALL 相关错误


9 进入 Chroot 进行手动操作

在 RootFS 构建完成后,脚本会切换到 Chroot 环境:

echo "Switching root to $ROOTFS_DIR..."
sudo chroot "$ROOTFS_DIR" /bin/bash --rcfile <(echo 'PS1="(chroot)> "')

可以手动执行 apt install 进行额外配置


运行示例

创建 ARM64 Ubuntu 20.04 RootFS

sudo ./create_rootfs.sh -a arm64 -d focal -s 4G

创建 Ubuntu 22.04,增加 SSH & Vim

sudo ./create_rootfs.sh -a arm64 -d jammy -s 8G -p "openssh-server,vim"

进入 Chroot 进行手动操作

chroot rootfs /bin/bash

适用场景

嵌入式开发(ARM 设备上的 Ubuntu) 虚拟机启动盘(QEMU、KVM) 系统恢复(烧录到 SD 卡或 U 盘) 容器环境(快速构建最小化 Ubuntu)


结语

你是否需要一个快速可用的 Ubuntu 根文件系统?create_rootfs.sh 让你轻松构建

欢迎留言讨论,你的支持是我们更新的动力! 记得: 点赞 关注 评论 转发

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