Debian From Scratch的文件系统如何配置

Debian From Scratch 文件系统配置全流程

一 目标与总体思路

• 在宿主机上用 debootstrap 拉取并初始化一个最小 Debian 根文件系统，跨架构时使用 qemu-user-static 在 chroot 中完成配置，最后按用途导出为 rootfs.tar 或 rootfs.img 镜像。
• 关键关注点：目录结构遵循 FHS，根分区必须包含 /etc、/bin、/sbin、/lib、/dev；合理规划 /usr、/var、/home 等目录的容量与挂载方式。

二 环境与工具准备

• 安装构建工具与 binfmt 支持（跨架构必需）：
  • sudo apt update && sudo apt install -y debootstrap qemu-user-static binfmt-support
• 选择发行版与架构（示例）：
  • 发行版代号：bookworm(12)、bullseye(11)、buster(10)
  • 架构：amd64、arm64、armhf、armel、riscv64 等
  • 可用脚本查看：ls /usr/share/debootstrap/scripts；镜像源可替换为国内镜像（如 mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn、mirrors.ustc.edu.cn）。

三 构建与初始化根文件系统

• 1. 拉取基础系统（二阶段）
  • 示例（amd64）：sudo debootstrap --foreign --verbose --arch=amd64 bookworm rootfs http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/
  • 示例（arm64）：sudo debootstrap --foreign --verbose --arch=arm64 bookworm rootfs http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/
• 2. 拷贝 qemu 静态二进制以在 chroot 中运行目标架构
  • amd64 主机构建 arm64：sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static rootfs/usr/bin/
  • amd64 主机构建 armhf：sudo cp /usr/bin/qemu-arm-static rootfs/usr/bin/
• 3. 二阶段完成初始化
  • sudo chroot rootfs /debootstrap/debootstrap --second-stage
• 4. chroot 内基础配置
  • 设置密码与用户：passwd root；useradd -m -G sudo -s /bin/bash user；passwd user
  • 主机名与 hosts：echo debian12 > /etc/hostname；sed -i ‘s/localhost/\0\tdebian12/g’ /etc/hosts
  • 时区：ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
  • 源列表：编辑 /etc/apt/sources.list（使用国内镜像），执行 apt update
  • 常用包：apt install -y vim curl wget openssh-server locales sudo
  • 可选图形：tasksel 选择桌面环境（如 xfce、gnome 等）
• 5. 清理与退出
  • apt clean；history -c；exit
  • 删除 qemu 静态二进制：rm rootfs/usr/bin/qemu-*-static
  • 注：若构建 riscv64 等非官方主分支，可能需要 debian-ports-archive-keyring 并配置 sid/ports 源后再 apt update。

四 文件系统关键配置

• 1. 目录结构与 FHS
  • 必须位于根分区的关键目录：/etc、/bin、/sbin、/lib、/dev
  • 常用目录用途：/usr（用户程序与库）、/var（日志与缓存）、/home（用户数据）、/tmp（临时文件）、/proc、/sys（虚拟文件系统）、/media、/mnt（挂载点）
• 2. 挂载与 fstab
  • 在 chroot 内准备基本挂载：
    • mount -t proc proc /proc
    • mount -t sysfs sys /sys
    • mount -o bind /dev /dev
    • mount -o bind /dev/pts /dev/pts
  • 示例 /etc/fstab（按实际分区调整）：
    • proc /proc proc defaults 0 0
    • sysfs /sys sysfs defaults 0 0
    • /dev/mmcblk0p2 / ext4 defaults,noatime 0 1
    • /dev/mmcblk0p1 /boot vfat defaults 0 2
• 3. 网络配置
  • 有线 DHCP（/etc/network/interfaces.d/eth0）：
    • auto eth0
    • iface eth0 inet dhcp
  • Wi‑Fi（示例，使用 wpa_supplicant 与 udhcpc）：
    • 安装：apt install -y wpasupplicant wireless-tools udhcpc
    • /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf（示例）：
      • ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
      • network={
      • ssid=“YOUR_SSID”
      • psk=“YOUR_PASS”
      • }
    • 连接与取址：wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf && udhcpc -i wlan0
• 4. SSH 服务
  • 安装：apt install -y openssh-server
  • 允许 root 登录（可选）：编辑 /etc/ssh/sshd_config，设置 PermitRootLogin yes，并 systemctl enable --now ssh。

五 导出镜像与烧录验证

• 1. 导出为 tar 包（便于移植与解压到分区）
  • 退出 chroot 后清理挂载：umount -R rootfs/dev/pts rootfs/dev rootfs/sys rootfs/proc
  • 打包：cd rootfs && sudo tar cvf …/rootfs.tar .（或 tar czf …/rootfs.tar.gz .）
• 2. 导出为 ext4 镜像（便于烧录到整盘或分区）
  • 创建镜像：dd if=/dev/zero of=rootfs.img bs=1M count=1024（示例 1GB）
  • 格式化：mkfs.ext4 rootfs.img
  • 挂载并拷贝：mkdir tmp && sudo mount rootfs.img tmp && sudo cp -a rootfs/* tmp/ && sudo umount tmp
  • 检查与收缩：e2fsck -p -f rootfs.img；resize2fs -M rootfs.img
• 3. 烧录与启动
  • SD/EMMC：使用 dd 将 rootfs.img 写入目标分区（如 /dev/mmcblk0pX），或解压 rootfs.tar 到已挂载的根分区
  • QEMU 测试：qemu-system-架构 -kernel vmlinuz -initrd initrd.img -append “root=/dev/sda2 rootfstype=ext4” -nographic
  • 启动后验证：ls /, mount, systemctl status ssh, ip a。