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【Linux应用】在PC的Linux环境下通过chroot运行ARM虚拟机镜像img文件（需要依赖qemu-aarch64、不需要重新安装iso）

news 来源：原创 2025/5/19 1:47:46

qemu提供了运行ARM虚拟机的方法
具体的操作方式就是建立一个硬盘img 然后通过iso安装到img 最后再运行img即可
这种方式教程很多很简单
这里介绍的是对已有img文件的运行
该img文件能够在ARM平台直接运行
原理就是将img文件的系统内容拷贝到Linux平台上然后对

文章目录

安装qemu-aarch64-static
查看并挂载img文件分区（将img分区文件完整拷贝）
移植qemu-aarch64-static
挂载系统目录到制作的rootfs目录
移植resolv.conf文件
使用chroot命令运行虚拟机系统
写一个shell脚本来运行
ARM环境下“交叉编译”
附录：开发板快速上手：镜像烧录、串口shell、外设挂载、WiFi配置、SSH连接、文件交互（RADXA ZERO 3为例）
- ZERO 3烧录
- ZERO 3串口shell
- 外设挂载
- 连接WiFi
- SSH连接
- SSH的文件交互
- 换源

安装qemu-aarch64-static

使用命令：

qemu-system-aarch64 -version
qemu-aarch64-static  -version

即可查看已安装的版本
如果没有的话需要执行安装：

sudo apt install qemu-system-aarch64

查看并挂载img文件分区（将img分区文件完整拷贝）

通过fdisk -l命令可以查看img文件相关
如：

fdisk -l radxa.img

在这里插入图片描述
这里可以看到img文件有三个分区
第三个即为我们要使用的主系统分区（根据实际情况而定）

通过losetup -f命令查看可用的循环设备
在这里插入图片描述
那么就可以使用losetup -p 参数挂载img文件到对应的循环设备

sudo losetup -P /dev/loop15 radxa.img

而后使用sudo lsblk查看循环设备列表
在这里插入图片描述
那么现在就可以通过mount命令挂载loop15p3到/mnt/目录了

sudo mount /dev/loop15p3 /mnt/

在这里插入图片描述
可以在mnt目录下看到所有原本在img分区内的文件（不用担心mnt挂载的其他设备会被覆盖如共享文件夹等这些在卸载挂载时会还原）

然后可以建立一个rootfs文件夹，将这些文件都拷贝进去

mkdir ~/rootfs
sudo cp -a /mnt/* ~/rootfs/

在这里插入图片描述
拷贝完毕就可以卸载mnt了

sudo umount /mnt

卸载mnt后 mnt下就被还原成最初只有共享文件夹的状态了
同时使用losetup -d命令即可卸载循环设备

sudo losetup -d /dev/loop15

如此一来我们就把img文件下对应的分区文件全部拷贝到了rootfs文件夹下

移植qemu-aarch64-static

通过命令来实现移植（默认安装路径/usr/bin/）

sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static ./rootfs/usr/bin/

在这里插入图片描述

（这一步可以不操作不会影响后续的执行甚至挂载以后再卸载也可以但是建议每次运行时操作一下确保安全）

运行以下指令：

sudo mount -t proc /proc ./rootfs/proc
sudo mount -t sysfs /sys ./rootfs/sys
sudo mount -o bind /dev ./rootfs/dev
sudo mount -o bind /dev/pts ./rootfs/dev/pts

在这里插入图片描述
成功挂载后可以在文件系统中看到被挂载的目录

如果是卸载的话就是：

sudo umount  ./rootfs/proc
sudo umount  ./rootfs/sys
sudo umount  ./rootfs/dev
sudo umount  ./rootfs/dev/pts

（如果运行完虚拟机后要卸载挂载那么需要扥虚拟机完全关闭才行最好是延时后卸载否则会有bug）
当然重启的话也会自动卸载了

移植resolv.conf文件

为了能够运行以后远程连接、操作虚拟机同时虚拟机能够上网需要将相关的dns配置参数等移植过去

sudo cp /etc/resolv.conf ./rootfs/etc/

在这里插入图片描述

使用chroot命令运行虚拟机系统

使用chroot命令进入我们建立好的根目录系统

sudo chroot ./rootfs /bin/bash

进去以后就直接是虚拟机的终端
在这里插入图片描述
运行后即可操作虚拟机上的各种文件、程序

但是涉及到需要硬件架构支持的运行则会报错

写一个shell脚本来运行

echo "cp /etc/resolv.conf ./rootfs/etc/"
sudo cp /etc/resolv.conf ./rootfs/etc/ #同步文件
echo "start chroot"
sudo chroot ./rootfs /bin/bash
echo "end chroot"

在这里插入图片描述
在虚拟机中输入exit即可退出

ARM环境下“交叉编译”

如果在ARM虚拟机上编译的话就不要安装原本运行在PC上的交叉编译器了
而是应该安装ARM本身的编译器
譬如：

#C++编译环境
sudo apt-get install -y cmake
sudo apt-get install -y g++ build-essentialsudo apt-get install -y libopencv-dev #OPENCV库 4.5.1
sudo apt-get install -y libpcl-dev #PCL库 1.11.1

在这里插入图片描述
这样一来其实严格意义上而言都不叫“交叉编译”了

交叉编译实际上是在PC的x86架构上运行支持交叉编译的编译器然后编译成目标架构
其交叉编译器只能在PC上运行但编译出来的文件只能在目标架构上运行

所以在ARM环境上编译出ARM的程序那么所用的编译器就不是交叉编译器了所以直接安装g++即可
但如果在PC环境下安装g++ 则只能编译出在PC上运行的程序如果要编译ARM程序则需要交叉编译器如aarch64-g+±linux等

附录：开发板快速上手：镜像烧录、串口shell、外设挂载、WiFi配置、SSH连接、文件交互（RADXA ZERO 3为例）

开发板快速上手：镜像烧录、串口shell、外设挂载、WiFi配置、SSH连接、文件交互（RADXA ZERO 3为例）

ZERO 3烧录

ZERO 3有两种最本质的就是一个带WiFi一个不带WiFi
在这里插入图片描述

ZERO 3作为一个Linux板其存储支持从sd卡EFI启动

系统安装则直接通过Balena Etcher来进行
可以使用其Windows版本即可
官方文档：
官方文档快速上手描述

镜像下载则也可以使用官方镜像：
Radxa ZERO 3 Debian Build 6

该镜像是最初的镜像很多依赖都没有
如果开发的话可以直接下载第三方镜像或者自己在原有官方镜像上去安装镜像包等等

烧录很简单直接用工具选择U盘选择镜像即可

下图为烧录好了的sd卡
在这里插入图片描述
除了系统分区外就是一个config分区其挂载根根目录名称即为config

在这里插入图片描述

ZERO 3串口shell

串口与ZERO 3链接如下图：
在这里插入图片描述
链接后配置串口为

baudrate: 1500000
data bit: 8
stop bit: 1
parity  : none
flow control: none

启动后用户名和密码都为radxa
在这里插入图片描述

外设挂载

根据df命令查询系统挂载点
在这里插入图片描述
其做好了的U盘外部存储空间为/config

连接WiFi

使用如下指令链接WiFi：

nmcli device wifi                                           #扫描WiFi
sudo nmcli device wifi connect <ssid> password <passwd>     #连接WiFi

在这里插入图片描述
连上后使用ip a命令即可查看连接状态和ip

SSH连接

使用命令sudo systemctl status ssh查看ssh状态在这里插入图片描述
前提是要安装ssh
如果没有安装则通过shell安装ssh：

sudo apt-get update
sudo apt-get install openssh-server openssh-sftp-server

根据Active判断是否需要重启ssh服务：
重启ssh服务：

sudo systemctl restart ssh

启动后如下：
在这里插入图片描述
Active状态就被设置为了running

开机自启动ssh则使用命令：

sudo systemctl enable --now ssh

在PC上支持ssh的设备中使用以下指令链接到板子：

ssh [username]@[IP address] # or ssh [username]@[hostname]

如下图：
在这里插入图片描述

SSH的文件交互

若是在PC上作为主机去访问设备
那么就是在PC的cmd中运行shell

有的终端软件配备了ssh的文件管理传输功能
在这里插入图片描述
连上以后就可以直接搜素到当前目录下的各类文件以便于实现文件管理
并且可以直接download

# 复制 Windows 文件到 Linux
scp D:\data\1.txt root@192.168.88.161:/root/data
# 复制 Windows 目录到 Linux（记得加 -r）
scp -r D:\data root@192.168.88.161:/root/data# 复制 Linux 文件到 Windows
scp root@192.168.88.161:/root/data/1.txt D:\data
# 复制 Linux 目录到 Windows（记得加 -r）
scp -r root@192.168.88.161:/root/data D:\data

前提是设备开启了ssh可以被链接
在这里插入图片描述
发过去后便能在板子上看到：

回传文件夹：
在这里插入图片描述

如果是Linux设备去连接Windows设备则需要在Windows里面设置对应的服务相关教程很多这里不过多赘述

如果是Linux设备访问Linux设备则主设备也要指定IP

scp root@192.168.88.161:/root/1.txt root@192.168.88.162:/root# 如果设置了Linux之间的免密登录，可这样写：
scp 192.168.88.161:///root/1.txt 192.168.88.162:///root

换源

Linux系统的源都在/etc/apt/下一般有两个文件
一个是sources.list 另外一个是sources.list.d目录下的品牌list文件

如树莓派需要备份原本的源：

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak 
sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.bak

而radxa的则是：

sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak 
sudo cp /etc/apt/sources.list.d/radxa.list /etc/apt/sources.list.d/radxa.list.bak

将原本的文件进行编辑：

sudo nano /etc/apt/sources.list

注释掉最初的源并添加新的源：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian bookworm main contrib non-free-firmware
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bookworm-security main contrib non-free-firmware
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian bookworm-updates main contrib non-free-firmware

如图：
在这里插入图片描述
然后再换子目录下的源

sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

替换成：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bullseye main

不过很可惜清华源没有radxa 但是可以换debian的源（/etc/apt/sources.list）：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bullseye-security main contrib non-free
deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security bullseye-security main contrib non-free

换源后执行

sudo apt-get upgrade
sudo apt-get update

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安装qemu-aarch64-static

查看并挂载img文件分区（将img分区文件完整拷贝）

移植qemu-aarch64-static

挂载系统目录到制作的rootfs目录

移植resolv.conf文件

使用chroot命令运行虚拟机系统

写一个shell脚本来运行

ARM环境下“交叉编译”

附录：开发板快速上手：镜像烧录、串口shell、外设挂载、WiFi配置、SSH连接、文件交互（RADXA ZERO 3为例）

ZERO 3烧录

ZERO 3串口shell

外设挂载

连接WiFi

SSH连接

SSH的文件交互

换源

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