InstallingWSLEmbeddedLinux

Installing an Embedded Linux Environment Using WSL

【特別企画】～i.MX8で学ぶ～ 組み込みLinuxハンズオン・セミナ

テーマ⑤：Linuxデバイス・ドライバ開発入門

公開先： https://ahidaka.github.io/InstallingWSLEmbeddedLinux/

ソース： https://github.com/ahidaka/InstallingWSLEmbeddedLinux/

この資料は必要に応じて更新する場合があります。ご注意ください。

Linuxデバイス・ドライバ開発入門 ハンズオン環境インストール方法の解説

WSL2 Ubuntu-20.04 を使用する デバイス・ドライバ開発ハンズオンセミナ配布用のWSL2イメージを使用して、ハンズオン環境のインストールと準備方法を示します。

ハンズオン参加者は必ずこの手順に従った準備をお願いします。 このハンズオン環境構築には約1日近くの時間がかかりますが、ハンズオンセミナで役立つ内容を含むので、参加者ご自身での事前準備をお願いします。

PC環境やインターネットのダウンロード速度に大きく依存しますが、準備には最低1日、環境によっては2～3日かかります。事前に十分な余裕を持って用意をお願いします。

なおこのハンズオンセミナではWSL1を利用しないため、以降はWSL2のことをWSLと表記します。

準備

次の条件を満たすノート型、またはデスクトップPCを用意します。 ハンズオンセミナではUSBケーブル、及びLANケーブルを介してターゲットデバイスへのデータ送信操作があるため、仮想環境の利用は想定していません。 また搭載メモリーが少なく、CPUとディスクが遅い非力な環境ほど、各処理に時間がかかるのでご注意ください。

ディスクスペース

ハンズオンで使用するWSLイメージのインストール領域として、Cドライブに150GB以上の容量が必要です。 それとは別にダウンロードとイメージ展開用に、約135GBの作業用ストレージが必要です。

次の作業をするので、ご自身の環境に合わせて判断して用意してください。 作業概要と注意事項を示します。

  1. 最初に37.1GBの容量(39,880,894,405 バイト)のzip圧縮イメージをダウンロードします。
  2. 圧縮イメージを伸張すると96.9GB(104,102,297,600 バイト)のtarファイルに展開されます。
  3. 展開後は元のzipファイルは不要なので、削除可能です。
  4. Windowsコマンドプロンプトの ‘WSL import’ コマンドでtarファイルからCドライブにWSLイメージをインポートします。この時に前項で展開したtarファイルを参照します。
  5. インポート完了後、tarファイルとzipファイルは不要なので、削除可能です。
  6. 一般的なHDDの D:ドライブからSSDのCドライブへのインポート操作には約1時間かかります。
  7. インポートするtarファイルは、ハンズオンで使用する圧縮された WSL仮想ディスクイメージです。
  8. 低速でトラブルが多いUSBフラッシュメモリー、SDカード、NASやUSB外部ストレージの利用はお勧めしません。

WSL環境の構築

事前に次の手順でWSLをインストールして動作を確認しておきます。 すでにWSLをインストール済の場合は、以下を参考にして動作確認をしておいてください。

仮想環境の条件確認

BIOSを起動して、次の条件を確認します。

ハードウェア仮想化オプションは、PC機種によって異なります。 以下を参考にして、ご自身で調べて有効化の確認をお願いします。

BIOS仮想化オプション設定項目名：

Intel: VMX または VTx, VTT, VT-d など
AMD: SVM Mode または AMD-V など

bash.exe のインストール

ハンズオンでは使用しませんが、コントロールパネルで操作して「Linux 用 Windows サブシステム」を有効化します。これにより bash.exe がインストールされ、トラブル時などに利用できます。

Linux 用 Windows サブシステム

インストールと動作確認

WSLを実際にインストールして動作確認します。

状態とオプション確認

WSL状態表示コマンドで現在の状態を確認します。

> wsl -l –v

インストール可能な wsl ディストリビューション一覧を表示します。

> wsl --list –online

WSL更新

WSLモジュールを最新版に更新します。

> wsl --update

インストール

次のコマンドで、ディストリビューション一覧にある、Ubuntu 20.04 をインストールします。

> wsl --install Ubuntu-20.04

インストール完了時、にユーザー名とパスワードを入力します。 インストール後、再起動が必要な場合があります。

動作確認

インストール後、作成したユーザー名でログインして以下のコマンドを実行して、ネットワークが正常動作することを確認します。

$ sudo apt update 
$ sudo apt upgrade

ハンズオンセミナでは、このインストールしたWSL環境は使用しません。 WSLのインポート前の動作確認と、トラブル発生時の動作確認時のに起動して利用します。

ハンズオンイメージのインポート

ハンズオンイメージを入手、展開、インポートでインストールします。

ダウンロード

以下からハンズオン環境用のWSL圧縮イメージをダウンロードしておきます。 約40GB あります。大容量なので注意してください。

ダウンロード URL（弊社運営オンラインショップ）:

https://shop.dics.net/eshop/temp/train01.zip

展開

任意の場所で、ダウンロードしたzipファイルをダブルクリックして展開します。 次の点に注意してください。

インポート

次の手順で、前項で展開して作成した train01.tar ファイルをインポートします。

次のコマンドで、WSLを全て停止します。

> wsl --shutdown

インポート

次に、コマンドを実行してハンズオン用 WSLイメージを展開します。

importの一般的な形式は次の通りです。
> wsl --import ＜ディストリビューション名＞ <配置先> ＜インポートtarイメージ＞

例えば次のコマンドで実行します。

> wsl --import Ubuntu-20.04cq "%LOCALAPPDATA%\CQHandsOn-01" "D:\WSL\train01.tar"

ハンズオン環境の設定

インポート完了は、「この操作を正しく終了しました。」のメッセージを確認します。

状態を確認します。

最初にWSLの状況を確認します。

> wsl -l -v

次の様に、「Ubuntu-20.04」「Ubuntu-20.04cq」が「Stopped」状態で表示されていることを確認します。

  NAME              STATE           VERSION
* Ubuntu-20.04      Stopped         1
  Ubuntu-20.04cq    Stopped         2

デフォルト・ディストリビューション

次のコマンドでWSLのデフォルト・ディストリビューションを設定します。

> wsl --set-default Ubuntu-20.04cq

デフォルトディストリビューションの変更を確認します。

> wsl -l -v

で現在のデフォルト・ディストリビューションが、Ubuntu-20.04cq であることを確認して、WSLを起動してログインします。

> wsl

デフォルト・ユーザー

インポート直後はルートユーザーでのログインとなるので、以下の手順で　/etc/wsl.conf にデフォルトユーザーを設定します。

# cat >> /etc/wsl.conf

入力内容（cat コマンドの入力に貼り付けます）

[user]
default=train

wsl.conf 内容確認

wsl.conf の内容を確認し、必要があればエディタで修正します。

# cat /etc/wsl.conf

次の内容になっていることを確認します。

[boot]
systemd=true
[user]
default=train

再起動後、再度ログインしてデフォルトユーザーの設定を確認します。

# shutdown -r now

デフォルトユーザー確認

再起動し直して少し待ってログインし、train ユーザーでログインすることを確認します。

> wsl

動作確認

インポート環境の動作を確認します。

ネットワークと最新状態の確認

次のコマンドで確認します。

$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade

必要に応じて’Y’入力して更新します。

クロスコンパイラの状態の確認

次のコマンドで確認します。

$ cd ~/toolchain/arm-gnu-toolchain-12.2.rel1-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/
$ ./aarch64-none-linux-gnu-gcc -v

を実行して次の様に表示されることを確認します。

...
一部省略
...
in for the A-profile Architecture 10.3-2021.07 (arm-10.29)'
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib
gcc version 12.2.1 20221205 (Arm GNU Toolchain 12.2.Rel1 (Build arm-12.24))

ハンズオン環境の動作確認

ここまで実行して、最後の aarch64-none-linux-gnu-gcc -v の表示の確認をしてください。 表示が確認出来れば準備が完了です。

異常がある場合は作業を見直して、ハンズオン当日までに必ず動作確認をお願いします。

トラブル対応

イメージインポートにおいて、インポート先のCドライブの容量が足りない場合は、Import操作が終了しません。 コントロールCでコマンド中断後、wsl の停止を確認して、%LOCALAPPDATA%\CQHandsOn-01 フォルダーを削除、Cドライブの空き領域を拡張してから、次のコマンドでインストール済ディストリビューションを削除します。

> wsl --unregister Ubuntu-20.04cq

その後念のため再起動してから、WSLの停止を確認して再度インポートを実行します。

削除

ハンズオン終了後の使用しなくなったWSLイメージの削除は、前項のトラブル対応とほぼ同じです。

wsl の停止を確認して、%LOCALAPPDATA%\CQHandsOn-01 フォルダーを削除、次のコマンドでインストール済ディストリビューションを削除します。

> wsl --unregister Ubuntu-20.04cq

その他の情報

組み込みLinuxでのWSL利用に関する追加情報です。

WSLへのリモートアクセス

セミナーでは利用しませんが、WSLに他のPCからネットワーク経由でリモートアクセス可能にしておくと便利です。

設定手順

Windows の管理者権限のPowerShell で、次の6行のコマンドを順番に実行します。

  1. サービス状態確認

    OpenSSHサービス状態を確認します。

    > Get-WindowsCapability -Online | ? Name -like 'OpenSSH*'
  2. OpenSSHサービスインストール（5～10分ぐらい時間がかかります） 
    > Add-WindowsCapability -Online -Name OpenSSH.Server~~~~0.0.1.0
  3. sshd サービスを起動 
    > Start-Service sshd
  4. 有効化状態を確認し、スタートアップ起動を設定します。 
    > Get-Service sshd
> Set-Service -Name sshd -StartupType 'Automatic'
  5. OpenSSH サインイン シェルにWSL bash.exe を設定します。この設定をしないとPowerShellが割り当てられます。 
    > New-ItemProperty -Path "HKLM:\SOFTWARE\OpenSSH" -Name DefaultShell   -Value "C:\WINDOWS\System32\bash.exe" -PropertyType String -Force

リモートからWSLにアクセスするためには、Windows の対象アカウントにパスワード設定が必要な点に注意が必要です。

関連情報

以上

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