Ubuntu系统构建交叉开发环境 课件

第3章Ubuntu系统构建

交叉开发环境

目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结

任务预览

一、背景描述交叉开发环境是专门为嵌入式开发系统设计的一种开发环境，主要由上位机（包括Linux系统和Windows系统）和下位机（目标开发板）组成。对于我们使用者来说，在进行交叉开发之前，必须要进行相关的准备工作，比如要了解交叉开发环境的概念、Linux系统的安装、上位机与下位机的连接、minicom、TFTP、SSH、NFS等服务的搭建等。我们的任务就是完成Linux系统的配置工作，搭建好必需的服务。附带介绍一些交叉开发环境的概念。二、实验目的在整个开发环境中，我们所使用的物联网基础开发实验箱就是充当着目标开发板的角色。实验箱经常需要和外部设备进行通信和文件传输，外部设备的形态多种多样，可以是一台linux主机，也可以是一台windows主机；主机提供的服务也有多种选择，包括TFTP服务、SSH服务、Samba服务、NFS服务等。本章节将逐一介绍这几种常用服务的实现过程。目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结

知识储备

一、理解交叉开发环境的模型图3.1嵌入式开发环境模型

知识储备

二、交叉编译/交叉编译器交叉编译器是在宿主机上运行的编译器，但是编译后得到的二进制程序却不能在宿主机上运行，而只能在目标机上运行。交叉编译器命名方式一般遵循“处理器-系统-gcc”这样的规则，一般通过名称便可以知道交叉编译器的功能。目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结配置网络参数一、任务描述在vmware虚拟机软件中合理设置上网模式，在Ubuntu上配置好ip地址、dns服务器等网络参数。二、原理介绍vmware虚拟机系统的上网方式一般有两种，一种是将vmware虚拟机网卡模式设置为桥接模式，相当于虚拟机和宿主机的网卡处于同一个物理交换网络。第二种是NAT模式，虚拟机借助宿主机的网卡作NAT地址转换。配置网络参数其中NAT模式最为简单，因为无需手动设置各种参数，只要宿主机可以上网，虚拟机便可上网；但NAT的上网方式默认是DHCP动态分配IP的，这意味着虚拟机每次重启后的IP地址不一定相同，这对一般用户没任何问题，而本课程中的ubuntu系统要作为服务器使用，就需要尽量保持固定不变的IP地址。因此我们建议虚拟机采用网卡桥接模式，并在ubuntu的相关配置文件里配置好固定IP地址。配置网络参数三、任务实现步骤1：设置vmware虚拟机的网卡处于桥接模式（图3.2）

图3.2设置虚拟机网卡处于桥接模式配置网络参数步骤2：配置IP、掩码、网关修改ubuntu的IP配置文件/etc/network/interfaces（图3.3）命令：sudogedit/etc/network/interfaces

图3.3修改IP配置文件配置网络参数步骤3：配置dns服务器修改ubuntu的配置文件/etc/resolv.conf（图3.4）命令：sudogedit/etc/resolv.conf

图3.4修改dns配置文件修改的配置如下：nameserver9##dns服务器地址依照各地区的实际网络情况而有所不同配置网络参数步骤4：重启网络后，配置的ip地址生效sudo/etc/init.d/networkingrestart

图3.5重启networking服务配置网络参数步骤5：使用ifconfig命令查看网卡的ip地址等参数命令：ifconfigifconfig命令用于查看和配置网络接口的地址和参数，包括IP地址、子网掩码、广播地址、硬件地址、ipv6地址等；当ifconfig只单纯用于查看网卡接口状态时，使用权限为普通用户即可，（图3.6）当需要改动网卡的各项参数时，就需要超级用户的权限了。配置网络参数

图3.6使用ifconfig命令查看网卡参数

这时候就可以看到名为eth1的网卡已经获取到正确的ip地址了目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结一、任务描述使用实验平台时，我们经常需要将一些外部文件上传到平台内。此时可以使用TFTP协议进行文件传输。TFTP（TrivialFileTransferProtocol,简单文件传输协议）是一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。本节将介绍在Ubuntu中快速搭建一个TFTP服务。TFTP服务TFTP服务二、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装tftpd服务Linux下的tftpd服务一般由openbsd-inetd或xinetd自动启动服务，由于xinetd在Ubuntu系统上比较不稳定，我们更多的推荐使用openbsd-inetd这个服务。sudoapt-getinstalltftpdtftpopenbsd-inetd##同时安装tftpd（服务器端）、tftp（客户端）、openbsd-inetd服务。（图3.7）

图3.7安装tftpd服务TFTP服务二、任务实现

图3.7安装tftpd服务TFTP服务步骤2：新建一个tftp根目录，用于tftp文件的上传和下载mkdir/tmp/tftprootchmod-R777/tmp/tftprootTFTP服务步骤3：编辑/etc/inetd.conf文件sudogedit/etc/inetd.conf修改文件中原有的内容Tftpdgramudpwaitnobody/usr/sbin/tcpd /usr/sbin/in.tftpd/srv/tftp#上面一条是原始的内容，最后一个参数/srv/tftp是系统默认的tftp根目录tftpdgramudpwaitnobody/usr/sbin/tcpd/usr/sbin/in.tftpd/tmp/tftproot#将tftp根目录改为用户自定义的目录/tmp/tftproot，其它不变编辑完成后，点击保存按钮并退出geditTFTP服务步骤4：重启openbsd-inetd，以便启动tftpd服务（图3.8）sudo/etc/init.d/openbsd-inetdrestart

图3.8重启openbsd-inetdTFTP服务步骤5：测试tftpd服务是否正常开启查看TFTP服务器的UDP69端口是否有打开，使用命令netstat-an|more如果返回结果中包含以下这一条记录udp00:69:*即说明tftpd服务正常。（图3.9）

TFTP服务

图3.9查看TFTP服务的UDP69端口是否打开TFTP服务步骤6：在windows系统上做一个简单测试，使用windows系统自带的tftp命令连接到Ubuntu的TFTP服务器，假设windows主机的ip地址和Ubuntu服务器同一网段，希望从服务器上拷贝文件test。可以输入命令C:\Users\Administrator>tftp33gettest

TFTP服务

图3.10测试tftp服务器是否可用如图3.10所示，提示成功下载了文件，说明TFTP服务器的搭建没有问题了。

三、拓展阅读

目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结SSH服务一、任务描述SSH服务器可以帮助用户在任意一台可联网的计算机上登入远程Linux主机，用户通过文字交互的方式来登录远程系统，将获取一个和linux本地操作相同的命令行界面。ssh是一种安全协议，可以给远程登录会话的数据加密，保证数据传输的安全性。本节将介绍在Ubuntu中快速搭建一个SSH服务。SSH服务二、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装openssh-server服务（图3.11）命令：sudoapt-getinstallopenssh-serverSSH服务二、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装openssh-server服务（图3.11）命令：sudoapt-getinstallopenssh-serverSSH服务二、任务实现SSH服务步骤2：查看ssh服务是否启动.ps–e|grepssh查看是否有sshd服务，如果有，说明ssh服务已经启动；如果没有，则运行命令"sudoservicesshstart"，ssh服务就会启动。（图3.12）

图3.12查看ssh服务是否启动.SSH服务查看SSH服务器的TCP22端口是否有打开，使用命令netstat-an|more如果返回结果中包含以下这一条记录tcp00:22:*LISTEN即说明sshd服务正常。（图3.13）

图3.13查看SSH服务的TCP22端口是否打开SSH服务步骤3：客户端登录的操作可以选择在另外一台ubuntu主机上进行。确保两台ubuntu系统网络正常连通，在客户机上直接运行ssh客户端登录程序~$sshteacher@33

##运行ssh客户端程序，以teacher账号登陆到服务器33如果看到以下提示，则说明可以连接上SSH服务器了。按照提示输入“yes”并回车。如图3.14所示：SSH服务图3.14Ubuntu客户端登录的操作后续将会弹出密码输入的提示，然后输入正确的密码即可，如图3.15所示

图3.15Ubuntu客户端登录的操作SSH服务成功登陆后，将会看到如下的提示内容，显示SSH服务器的版本等相关信息，并在最后给出命令提示符，如图3.16所示

图3.16Ubuntu客户端登录成功SSH服务客户端主机退出SSH服务器的操作，使用exit命令即可，如图3.17所示

图3.17使用exit命令客户端退出SSH服务器

SSH服务步骤4：windows主机也可以通过类似的SSH客户端软件登录Ubuntu服务器在windows下运行SecureCRT，建立到SSH服务器的连接，如图3.18所示

图3.18windows主机运行SecureCRTSSH服务该连接的“会话选项”设置如下图所示（图3.19），端口号默认为22

图3.19SecureCRT的“会话选项”设置SSH服务会话选项的参数设置完毕后，退回到上一个窗口界面，即图3.18所示。点击连接窗口右下角的“连接”按钮，windows主机就将开始和SSH服务器交互验证信息，此时用户将看到图3.20所示窗口。

图3.20点击“接受并保存”按钮SSH服务根据提示，依次输入用户名和口令（注意是服务器一端的可用的账号密码），见下图3.21~图3.22所示

图3.21输入用户名

图3.22输入口令目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结Samba服务一、任务描述实现Windows主机与Linux服务器之间的资源共享。。二、原理介绍Linux操作系统提供了Samba服务，Samba是在Linux和UNIX系统上实现SMB(ServerMessageBlock)协议的一个免费软件，它可以让windows系统用户访问局域网中的Linux主机。本节将介绍如何在Ubuntu中搭建一个Samba服务。Samba服务三、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装Samba服务命令：sudoapt-getinstallsambaSamba服务安装时，会附带安装samba-common和smbclient等，如图3.24所示Samba服务三、任务实现

图3.24安装SambaSamba服务步骤2：配置samba用的共享文件夹sudo

mkdir/home/ubuntu_share##创建共享文件夹位于/home/ubuntu_sharesudochmod777/home/ubuntu_share##修改该目录的权限，赋予所有用户读+写的权限Samba服务步骤3：修改samba配置文件sudo

gedit/etc/samba/smb.conf##使用gedit文本编辑器，编辑samba的配置文件，在文件结尾添加如下内容

[UBUNTU-SERVER]##当windows主机查看Ubuntu的一个共享文件夹时，##查看到的文件夹名字设定为UBUNTU-SERVERsecurity=share

Samba服务##设置登陆samba时不需要用户名和密码path=/home/ubuntu_share##ubuntu下的共享文件夹的路径guestok=yes##将所有的访问请求当做guest来处理createmask=0755##当创建新文件时，文件权限为755，即文件所有者可读可写可执行##用户组和其他用户可读可执行但不可写。readonly=no##关闭只读模式

Samba服务添加的内容如图3.25所示

图3.25编辑/etc/samba/smb.conf编辑完成后，点击保存按钮并退出gedit。

Samba服务步骤4：通过/etc/init.d/smbd命令来启动Samba服务（图3.26）sudo

/etc/init.d/smbd

restart

图3.26重启smbd服务启动Samba服务器后，可以使用ps命令查看进程：ps

–e|grepmbdSamba服务此时，可以看到Samba服务会同时启动两个服务（图3.27），其中smbd主要用来管理共享出来的目录，nmbd主要用来解析NetBIOS名。在Windows系统中，主机可以被加入一个组中，这样每个主机都必须有一个名字，这个名字是用于在网上被标志的名，并非机器的主机名，将其称为NetBIOS名。其中nmbd进程是随着smbd进程启动而启动。

图3.27查看Samba服务对应的进程

Samba服务步骤5：在windows主机上访问samba服务器假设Ubuntu主机ip地址为33，在一台windows主机上运行“\\33”，应该可以看到共享的资源UBUNTU-SERVER。如图3.28~

图3.29所示

图3.28在windows主机上访问samba服务器的共享

Samba服务

图3.29访问共享的文件夹Samba服务

点击ubuntu-server，可以进入共享文件夹进行读写操作。如图3.30所示

图3.30访问共享的文件夹

目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结NFS服务一、任务描述在Ubuntu系统上安装配置NFS服务，在客户机上挂载NFS共享文件目录。二、原理介绍NFS体系至少有两个主要部分：一台NFS服务器和若干台客户机。本实验拓扑如图3.31所示。在ubuntu下，NFS服务器端需要安装nfs-kernel-server、nfs-common、portmap；客户端需要安装nfs-common和portmap。

NFS服务二、原理介绍

图3.31NFS实验拓扑图NFS服务三、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装nfs服务nfs服务需要安装nfs-kernel-server、nfs-common、portmap这三个服务包，使用apt-get命令安装nfs-kernel-server，安装过程中另外两个服务项也会附带安装。命令：sudoapt-getinstallnfs-kernel-server具体安装过程如图3.32所示NFS服务三、任务实现

图3.32安装nfs服务NFS服务三、任务实现按照提示输入Y，Ubuntu将陆续下载并安装好所需组件。图3.33显示了安装结束的提示，将看到“StartingNFSKerneldaemon”的字样。

图3.33安装nfs服务成功

NFS服务步骤2：检查服务是否正常开启查看nfs服务的端口号2049是否有打开，使用命令netstat-an|grep2049如果返回结果中包含以下记录tcp00:2049:*Listenudp00:2049:*即说明ssh服务的端口已经开放。如图3.34所示NFS服务

图3.34查看nfs服务的端口号2049是否打开NFS服务如果不记得nfs的端口号，也可以用netstat–tl命令，如图3.35所示。

图3.35运行netstat–tl命令NFS服务返回的结果中将会把2049端口号直接显示为“nfs”也可以通过ps命令查看nfs的进程是否开启ps–e|grepnfs查看是否有nfsd服务，如果有，说明nfs服务已经启动（图3.36）

图3.36ps命令查看nfs的进程是否开启NFS服务步骤3：创建需要共享的文件目录假设Ubuntu中需要用于nfs共享的文件放置于/home/nfs_share目录之下可使用命令sudomkdir/home/nfs_share

图3.37创建nfs共享文件目录NFS服务新建共享目录后，要记得修改共享目录的权限（图3.38）sudochmod777/home/nfs_share

图3.38修改共享目录的权限NFS服务步骤4：修改nfs服务的配置文件在Ubuntu系统中，/etc/exports是nfs服务器的全局配置文件。文件中每一行即为一条配置项，用于指明网络中“哪些客户端”能够共享nfs服务器上的“哪些目录资源”。使用gedit修改配置文件（图3.39）sudogedit/etc/exports

图3.39修改nfs服务的配置文件NFS服务在/etc/exports文件末尾处添加如下代码（图3.40）/home/nfs_share*(rw,no_root_squash,sync)#设定所有客户机都可以访问、读写/home/nfs_share文件目录NFS服务图3.40在/etc/exports文件的末尾处添加代码NFS服务步骤5：重启nfs服务每次对NFS的配置文件进行改动后，均要重启一下NFS服务，命令如下（图3.41）sudo/etc/init.d/nfs-kernel-serverrestartNFS服务重启之后，我们还可以先在服务器端使用一下showmount命令，查看主机开放的nfs共享目录。如图3.42所示。

图3.42查看本机开放的nfs共享目录NFS服务步骤6：客户端挂载nfs共享目录客户端首先要创建一个文件夹，这里假设有另外一台Ubuntu系统用作客户机，且已经与Ubuntu服务端主机处于同一IP网段，在其上创建目录/opt/nfs，专门用于挂载远程nfs服务器共享的资源（图3.43）。 sudomkdir/opt/nfssudochmod777/opt/nfs

图3.43客户端Ubuntu系统新建一个文件夹用于挂载nfsNFS服务客户端还需要安装nfs-common和portmap这两个服务包,才能正常挂载。操作如下：在客户端运行命令sudoapt-getinstallnfs-common安装nfs-common时会附带安装好portmap，如图3.44所示。NFS服务

图3.44客户端安装nfs-common和portmapNFS服务按照提示输入Y，Ubuntu将陆续下载并安装好所需组件。（图3.45）

图3.45nfs-common和portmap安装完毕NFS服务客户端查看服务器端预设共享的nfs文件夹（图3.46）showmount-e33#33为本例中NFS服务端主机的ip地址

图3.46客户端运行showmount–e命令

NFS服务这时候客户端就可以开始挂载nfs服务端所共享的目录了命令格式为：mount服务器ip:/预设的共享目录的绝对路径/客户端本地目录的绝对路径本例中我们在客户端输入以下命令（图3.47）：sudomount33:/home/nfs_share/opt/nfs

图3.47客户端使用mount来挂载nfs共享目录NFS服务上面这一条命令执行后，如果没有看到额外的错误提示，一般就可以认为挂载成功了。接下来客户端便可以切换到/opt/nfs目录，去尝试读取、创建文件等操作是否可行。如图3.48所示。

图3.48客户端对挂载好的nfs目录进行读写操作目录任务二TFTP服务任务一配置网络参数任务三SSH服务任务预览知识储备任务六minicom的使用任务四Samba服务任务五NFS服务本章小结minicom的使用一、任务描述使用minicom软件连接到实验箱进行串口调试二、原理介绍minicom是一款串口通信软件，主要用于嵌入式开发，与windows系统下的超级终端软件类似，有时我们会在Ubuntu系统中使用它来进行与嵌入式平台的通信。本节将介绍如何安装minicom，并设置好通信参数，使之能正常连通实验箱。

minicom的使用三、任务实现步骤1：使用apt-get命令，下载并自动安装minicom服务使用apt-get命令安装minicom，安装过程中会附带安装一个依赖包lrzsz。(如果不安装lrzsz，以后当串口使用xModem协议烧写目标文件到开发板时会提示没有xModem，还得单独安装。)命令：sudoapt-getinstallminicom安装过程中会附带安装一个依赖包lrzsz，如图3.49所示minicom的使用三、任务实现

图3.49安装minicomminicom的使用三、任务实现按照提示输入Y，Ubuntu将陆续下载并安装好所需组件。如图3.50所示

图3.50minicom安装成功minicom的使用

步骤2：对minicom工具进行配置使用minicom前需进行串口通信模式的配置，以便正确连接串口设备。有两种方式可配置minicom，一种是运行minicom-s命令直接从命令行进入配置菜单；另一种方式是修改minico