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

💾 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（arm64、armhf 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

1️⃣ 用户自定义参数

脚本支持用户自定义以下选项：

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： arm64、armhf、x86_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

2️⃣ 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：

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。

3️⃣ 安装必要的工具

脚本会自动检查并安装 debootstrap、qemu-user-static、parted 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

4️⃣ 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

5️⃣ 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

6️⃣ 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

7️⃣ 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

8️⃣ 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

9️⃣ 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 💾

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