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Ubuntu で Raspbian システムを起動（QEMU, qemu-rpi-kernel を使用）

Raspbian は Linux システム (Debian ベース）．ARM プロセッサで動く．

Ubuntu が動くパソコンは ARM プロセッサでないプロセッサが搭載されているので，QEMU を用いてプロセッサのエミュレーションを行う．

このページでは，Ubuntu マシンで，Raspbian が動くまでの手順を図解で説明する．

【目次】

  1. Ubuntu で QEMU のインストール
  2. Qemu kernel for emulating Rpi on QEMU のダウンロード
  3. Raspbian のダウンロード
  4. Raspbian システムの起動
  5. Windows から Raspbian システムにログイン

謝辞

先人に感謝:

Ubuntu で QEMU のインストール

  1. 更新可能な全パッケージの更新 
    sudo apt -y update
sudo apt-get -yV upgrade
  2. qemu のインストール 
    sudo apt -y update
sudo apt -y install qemu qemu-kvm qemu-system-arm

    * 「続行しますか? [Y/n]」と表示されたときは，「y」キーを押してから「Enter」キー

Qemu kernel for emulating Rpi on QEMU のダウンロード

  1. GitHub の dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel のWebページを開く

    https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel

  2. buster 系列の最新版をダウンロードしたい． まずは，buster 系列の最新版を選ぶ
  3. ページが変わる．ダウンロードしたいので，「Download」をクリック．
  4. ダウンロードが始まる．ダウンロードしたファイルは分かりやすいディレクトリに置く．
  5. 次に，versatile-pb.dtbもダウンロードする

    前のWebページに戻り， 今度は，versatile-pb.dtbを選ぶ

  6. ページが変わる．ダウンロードしたいので，「Download」をクリック．
  7. ダウンロードが始まる．ダウンロードしたファイルは，先ほどのファイルと同じディレクトリに置く．

Raspbian のダウンロード

  1. 先ほどの Web ページ (https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel) の指示を確認する．
  2. この記載に従い，次のWebページを開く

    国内のサイトからダウンロードすることにする。 http://ftp.jaist.ac.jp/pub/raspberrypi/raspbian/images

  3. 最新版のディレクトリの下の.zip ファイルを選ぶ
  4. ダウンロードが始まる．ダウンロードが終わるまでしばらく待つ．ダウンロードしたファイルは分かりやすいディレクトリに置く．
  5. ダウンロードした .zip ファイルを展開（解凍）する． 展開（解凍）すると，.img ファイルができる． 
    unzip 2019-09-26-raspbian-buster.img
  6. この .img ファイルは，先ほどダウンロードした kernel-qemu-x.x.xx-buster （Qemu kernel for emulating Rpi on QEMUのファイル）と同じディレクトリに置く．このディレクトリを覚えておく

Raspbian システムの起動

  1. 端末を開き，先ほどファイルを置いたディレクトリに移動する．
  2. その後，ls コマンドで，確かにファイルがあることを確認する．
  3. 端末で，次のコマンドを実行 
    qemu-system-arm -M versatilepb \
-cpu arm1176 \
-m 256 \
-hda 2019-09-26-raspbian-buster.img \
-net nic \
-net user,hostfwd=tcp::5022-:22 \
-dtb versatile-pb.dtb \
-kernel kernel-qemu-4.19.50-buster \
-append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw" \
-no-reboot
  4. アプリ紹介

    ※ エミュレータなので遅いです．

    • bluej: Java開発環境 BlueJ
    • geany: 開発環境 Geany
    • greenfoot: Java開発環境 Greenfoot
    • scratch2: Scratch バージョン2
  5. Raspbian システムの終了は，左上のメニューで「shutdown」

Ubuntu から Raspbian システムにログイン

ここで行うこと

Rasbian システムで ssh サーバを稼働させる． その後，Windows から ssh サーバに接続してみる．

  1. Raspbian システムのメニューで「Terminal」を選ぶと端末が開く
  2. 端末で，次のコマンドを実行し，ssh サーバを開始する．あわせて IP アドレスを見ておく
    • sudo service ssh start: ssh サーバの開始
    • ifconfig -a: IPアドレスを確認 
    sudo service ssh start
ifconfig -a
  3. 端末で，次のコマンドを実行

    ファイヤウオールを，ポート 10022/udp について解除する操作． 

    sudo apt -y update
sudo apt -y install -y ufw
ufw allow 10022
  4. 端末から Raspeberry システムに ssh でログイン 
    ssh -X -p 10022 pi@localhost

    * パスワード (password) は「raspberry」

    * パスワードを入れるとき、画面には何も表示されない．これは正常動作．

    確認表示が出たら「Yes」でよい

  5. 「exit」で接続終了