Transparente Architektur-Emulation mit Qemu

Beeren pflücken

Um das Raspberry-Pi-Image an die eigenen Bedürfnisse anzupassen, mounten Sie es am besten mit einem kleinen Skript [3], das in diesem Beispiel aus der Portierung der quelloffenen Telefonanlage Gemeinschaft 5 [4] stammt:

# mnt-pi-img.sh 2013-02-09-wheezy-raspbian.img /mnt

Es berücksichtigt die zwei Partitionen, die das Image enthält: Eine FAT-Partition für den Bootbereich und eine Ext4-Systempartition. Zudem setzt es Loop-Mounts für /dev/pts, /sys sowie /proc und kopiert die Qemu-Emulatordatei an die richtige Stelle im Dateisystem, damit sie innerhalb der Chroot-Umgebung zur Verfügung steht. Sie sollten das Skript auch beim finalen Aushängen der Gerätedateien verwenden.

Mit dem Befehl sudo chroot /mnt wechseln Sie direkt in die Chroot-Umgebung. Hier nehmen Sie alle notwendigen Änderungen vor, zu denen unter anderem das Installieren und Deinstallieren von Paketen über apt-get, das Kompilieren von Software und das Anpassen der Konfiguration gehören (Abbildung 1). Es ist in der Tat fast so, als würde man tatsächlich auf einem Raspberry Pi arbeiten. Nur Dienste, die man starten muss, um sie zu konfigurieren (etwa MySQL), lassen sich in dieser Umgebung schwieriger handhaben. Läuft ein ähnlicher Netzwerkdienst mit gleichem Port bereits auf dem Hostsystem, lässt er sich nicht ein zweites Mal starten.

Abbildung 1: In mehreren Schritten erstellen Sie aus einem Debian-Image für ARM ein angepasstes Image für den Raspberry Pi.

Das tatsächliche Laufzeitverhalten unterscheidet sich also, abhängig vom Anwendungsfall, von dem auf einem echten Gerät. Im Zweifel behilft sich der clevere Image-Bastler damit, die gewünschten Kommandos in einem Init-Skript zusammenzufassen, welches das System beim ersten Booten des Image abarbeitet und das sich dann selbst löscht.

Theorie und Praxis

Bereitstellung und Pflege eines Images sind relativ aufwendig, und gewöhnlich will man ja in erster Linie, dass die eigene Software läuft. Wer ein von der Community betreutes Image für das Gerät verwendet, muss dieses nicht ständig an neue Entwicklungen auf dem Raspberry Pi selbst anpassen. Gemeinschaft 5 verwendet aus diesem Grund das originale Debian-Image.

Das Erstellen der ISO-Dateien auf dem Gerät übernehmen eigens entwickelte Hook-Skripte, die in Debian Live laufen, aber unabhängig von der CPU-Architektur funktionieren. Damit diese Hook-Skripte auch auf dem Raspberry Pi laufen, erzeugen wieder andere Skripte eine Systemumgebung, die der von Debian Live entspricht. Später aktualisiert eine dritte Variante von Skripten die Software über Apt-get- oder Git-Repositories.

Das Bauen eines Image mit neu angepassten Skripten dauert nun noch fünf bis sechs Stunden, was über Nacht passieren kann. Steht das Grundgerüst aber erst einmal, lassen sich Anpassungen und Erweiterungen schnell erledigen. In Kombination mit einem Git-Repository und Jenkins CI entsteht sogar eine kontinuierliche Integrations- und Build-Umgebung.

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