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cattyhouse/N1-install

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前言

建了一个新的分支, 采用新版本的uboot来安装. 原来的 master 分支保留, 里面的内容依然可以参考.

步骤概览

以下操作都是直接在 N1 上进行

  1. 所需资源
  2. 分区
  3. 安装 userspace
  4. 安装 kernel 和 dtb
  5. 挂载 u-boot
  6. 基本设置
  7. 克隆到 mmc

所需资源

  1. 1个 N1, 自带 armbian 或者 任意其他的 aarch64 linux 系统, 以下均在 N1上操作.
  2. 4GB 以上的 U盘
  3. 网络

分区

这里暂时只考虑安装到U盘, 后面再讨论如何克隆到内置的 mmc.

  1. 确认 U盘 设备名

    sudo lsblk -f /dev/sd[a-z]

  2. 用 parted 分区

    假设上面找到的 U盘为 /dev/sda(再三确认), 将U盘设置为 mbr 分区表, 分为2个区, 第一个为 FAT32 类型, 容量为 256MB, 第二个为 linux 类型, 容量为剩余所有.

    sudo parted -s -a optimal /dev/sda mklabel msdos mkpart primary fat32 0% 256MiB mkpart primary ext4 256MiB 100%

  3. 格式化分区

    将分区1格式化为 FAT32, 取名 ARCHBOOT ; 将分区2格式化为 EXT4 取名 ARCHROOT.

    sudo mkfs.vfat -F 32 -n ARCHBOOT /dev/sda1
sudo mkfs.ext4 -L ARCHROOT /dev/sda2

  4. 挂载分区

    将 sda2 挂载到 /mnt, 将 sda1 挂载到 /mnt/boot

    sudo mount /dev/sda2 /mnt
sudo mkdir -p /mnt/boot
sudo mount /dev/sda1 /mnt/boot

安装 userspace

userspace 就是除了内核之外的其他的东西, archlinuxarm 有提供

cd ~ && curl -L -O http://os.archlinuxarm.org/os/ArchLinuxARM-aarch64-latest.tar.gz
sudo bsdtar -xpvf ArchLinuxARM-aarch64-latest.tar.gz -C /mnt # 解压, 比较耗时间, 可以打一局游戏去.
rm -f ArchLinuxARM-aarch64-latest.tar.gz # 阅后即焚

chroot 到 userspace

# 处理下 DNS
sudo unlink /mnt/etc/resolv.conf
cat /etc/resolv.conf | sudo tee /mnt/etc/resolv.conf
# chroot
cd /mnt
sudo mount -t proc /proc proc
sudo mount --make-rslave --rbind /sys sys
sudo mount --make-rslave --rbind /dev dev
sudo mount --make-rslave --rbind /run run
cd /
sudo chroot /mnt /bin/bash
source /etc/profile
export PS1="(chroot) $PS1" # 做个标记, 提醒你在 chroot 下面 

# 此时就已经进入了 chroot 环境, 以下步骤均在 chroot下进行

清理一下 userspace

echo 'en_US.UTF-8 UTF-8' >> /etc/locale.gen
echo 'en_GB.UTF-8 UTF-8' >> /etc/locale.gen
locale-gen
localectl list-locales # 列出 locale-gen 生成的 locales
localectl set-locale LANG=en_US.UTF-8 LC_TIME=en_GB.UTF-8 # 语言为美国格式, 时间为英国格式(默认显示24小时时间)

passwd root # 设置下 root 密码, 输入不会显示
echo 'PermitRootLogin yes' >> /etc/ssh/sshd_config # 允许ssh密码登陆root账户, 出于安全考虑, 建议启动 N1 后,删除这条,采用 ssh key 登陆
userdel -rf alarm # 删除这个用户, 只留下 root

设置一下网络

systemctl enable systemd-networkd.service # 如果上面提示没有启动, 就启动它
systemctl disable systemd-resolved.service # 关掉这个服务, 我们已经自行设置 /etc/resolv.conf
cat /etc/systemd/network/eth.network # 检查网络设置, 默认为 dhcp

安装 kernel 和 dtb

ping -c 3 www.163.com # 确保网络 OK 
pacman-key --init # 获取 pacman 运行所需要的 key
pacman-key --populate archlinuxarm # 获取 pacman 运行所需要的 key
pacman -Syu # 更新一下系统

# 安装内核
pacman -S --needed linux-aarch64

# 安装 dtb
pacman -S --needed gcc curl dtc git # 安装所需工具
git clone https://github.com/cattyhouse/build_dtb && cd build_dtb
ver=$(pacman -Q linux-aarch64 | cut -d ' ' -f2 | cut -d- -f1)
# 生成 dtb, 一般只需要几秒时间.
./build.sh mainline $ver
sync

挂载新版 u-boot

N1 系统自带了 u-boot, 但是只能启动打了 TEXT_OFFSET 补丁的内核, 所以为了启动一个原生的内核, 需要挂载新版本的 u-boot, 所有脚本已经写好, 只需复制到 boot 分区, N1 就可以用自身的 u-boot, 挂载这个新的 u-boot

启动原理 第一步 : N1 内置 u-boot -> 优先寻找 U盘 -> 寻找 boot 分区的 s905_autoscript -> 根据这个 s905_autoscript 的内容加载新的 u-boot, 也就是 u-boot.ext

启动原理 第二步 : 根据 u-boot.ext 内置的脚本依次执行 : bootcmd -> distro_bootcmd -> boot_targets -> bootcmd_usb0 -> usb_boot -> scan_dev_for_boot_part -> scan_dev_for_boot -> scan_dev_for_extlinux -> boot_extlinux, 然后找到了 extlinux.conf

启动原理 第三步 : 根据 extlinux.conf 的设置, 定位 root 分区 -> 寻找 zImage 和 uInitrd 也就是安装 kernel 后生成的 两个文件. 至此, 控制权交给了 linux 内核.

确保已经在 chroot 环境

  1. 下载文件

    ping -c 3 www.163.com # 确保网络 OK
pacman -S --needed git
cd /tmp && git clone --depth 1 https://github.com/cattyhouse/new-uboot-for-N1
cd new-uboot-for-N1
cp -fr * /boot/

  2. 设置 extlinux.conf

    root_uuid=$(lsblk -n -o UUID /dev/sda2)
sed -i "s/replace_me_with_root_uuid/${root_uuid}/" /boot/extlinux/extlinux.conf
# 确认一下修改是否成功
grep ${root_uuid} /boot/extlinux/extlinux.conf

  3. 设置 fstab

    root_uuid=$(lsblk -n -o UUID /dev/sda2)
boot_uuid=$(lsblk -n -o UUID /dev/sda1)
echo "UUID=${root_uuid} / ext4 rw,relatime 0 1" > /etc/fstab
echo "UUID=${boot_uuid} /boot vfat rw,relatime,fmask=0022,dmask=0022,codepage=437,iocharset=ascii,shortname=mixed,utf8,errors=remount-ro 0 2" >> /etc/fstab
cat /etc/fstab # 检查一下

基本设置

重启

exit # 退出 chroot 环境
cd / # 确保所有的窗口不占用 /mnt
sudo umount -vfR /mnt # target is busy 的错误可以忽略
sudo reboot # 祝您好运.

登陆

# 从路由器找到 N1 的 ip, 通过 ssh 登陆
ssh root@n1_ip # 然后输入密码
# 如果接显示器和键盘的话, 直接登陆.

# TODO

克隆到 MMC

rsync 可以完美做到 100% 克隆

# TODO

ext4 on /boot

just a note, if you don't know what it is, DO NOT run it

# ref: https://bugcheck.win/2019/03/06/use-ext4-for-boot-partition-on-phicomm-n1/

# we do everything as root so redirect simply works 
((EUID)) && sudo su

# format p1 of mmc1
cd / # make sure we do not block anything
mkdir -p /boot.bk
cp -a /boot/* /boot.bk/ # backup our files
umount -f /boot
fdisk /dev/mmcblk1 # change partition id, i like fdisk
t 1 83 w # manual input one by one
mkfs.ext4 /dev/mmcblk1p1 # format it as ext4
systemctl daemon-reload # fuck systemd
mount /dev/mmcblk1p1 /boot # remount
mv /boot.bk/* /boot/ # cp back our files
rm -rf /boot.bk # clean

# fstab
boot_uuid=$(blkid -o value -s UUID /dev/mmcblk1p1)
printf '%s\n' "UUID=$boot_uuid /boot ext4 rw,relatime,data=writeback 0 2" >> /etc/fstab # add a new fstab line
sed -i '/vfat/d' /etc/fstab # remove any vfat lines
cat /etc/fstab # review

# internal u-boot event
pacman -S uboot-tools # this is a must have
printf '%s\n' '/dev/mmcblk1 0x27400000 0x10000' > /etc/fw_env.config # enable the ability to modify u-boot environment

fw_setenv start_autoscript 'if usb start; then run start_usb_autoscript; fi; run start_emmc_autoscript' # start usb before mmc

fw_setenv start_emmc_autoscript 'if ext4load mmc 1 1020000 emmc_autoscript; then autoscr 1020000; fi; if fatload mmc 1 1020000 emmc_autoscript; then autoscr 1020000; fi;' # look for ext4 first, fallback to fat

fw_setenv start_usb_autoscript 'for usbdev in 0 1 2 3; do if ext4load usb ${usbdev} 1020000 s905_autoscript; then autoscr 1020000; fi; if fatload usb ${usbdev} 1020000 s905_autoscript; then autoscr 1020000; fi; done' # same as above, but for usb

# review
fw_printenv | grep -E 'start_autoscript=|start_usb_autoscript=|start_emmc_autoscript=' # always review what have been done

# external uboot config to load mainline kernel
# for mmc
printf '%s\n' 'for mdev in 1 0 2 ; do if ext4load mmc ${mdev} 0x1000000 uboot; then go 0x1000000; fi; if fatload mmc ${mdev} 0x1000000 uboot; then go 0x1000000; fi; done' > /boot/emmc_autoscript.cmd # again, ext4 first, fallback to fat
mkimage -C none -A arm64 -T script -d /boot/emmc_autoscript.cmd /boot/emmc_autoscript

# for usb
printf '%s\n' 'for udev in 0 1 2 3 ; do if ext4load usb ${udev} 0x1000000 uboot; then go 0x1000000; fi; if fatload usb ${udev} 0x1000000 uboot; then go 0x1000000; fi; done' > /boot/s905_autoscript.cmd # same as above
mkimage -C none -A arm64 -T script -d /boot/s905_autoscript.cmd /boot/s905_autoscript

# time to reboot
reboot

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