如何编写自动化脚本制作自定义Ubuntu 24 Server树莓派4可启动镜像

我完全理解你想要打造一个比Raspberry Pi Imager更灵活的自定义镜像工具——把预装了ROS、专属工具的Ubuntu 24 Server打包成可启动的img.xz，确实比直接dd官方镜像实用多了。下面我就一步步帮你理清思路和具体操作：

一、前期准备 #

• 下载官方Ubuntu 24 Server for Raspberry Pi的ARM64镜像（对应树莓派4的版本）
• 安装必要工具：

  sudo apt update && sudo apt install qemu-user-static losetup parted xz-utils -y
  

二、挂载基础镜像并进入定制环境 #

1. 将镜像挂载为循环设备：

   sudo losetup -fP ubuntu-24.04-server-arm64.img
   

   执行后可以用losetup -l查看生成的循环设备，比如/dev/loop0

2. 挂载启动分区和根分区：
   先查看分区表确认分区编号：

   sudo parted -l /dev/loop0
   

   通常第一个分区（loop0p1）是FAT32格式的/boot，第二个（loop0p2）是ext4格式的/root。创建临时挂载点并挂载：

   sudo mkdir -p /tmp/pi-boot /tmp/pi-root
   sudo mount /dev/loop0p1 /tmp/pi-boot
   sudo mount /dev/loop0p2 /tmp/pi-root
   

3. 进入ARM模拟的chroot环境：
   把qemu的ARM静态二进制复制到根分区，让x86机器能运行ARM程序：

   sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64-static /tmp/pi-root/usr/bin/
   

   为了让chroot环境更完整，可以挂载必要的系统文件系统：

   sudo mount -t proc proc /tmp/pi-root/proc
   sudo mount -t sysfs sys /tmp/pi-root/sys
   sudo mount -o bind /dev /tmp/pi-root/dev
   

   然后进入chroot：

   sudo chroot /tmp/pi-root /bin/bash
   

三、定制你的系统 #

现在你就像在真实的树莓派系统里操作了，可以完成这些定制：

• 安装ROS及依赖（比如适配Ubuntu 24.04的ROS 2 Jazzy）：

  sudo apt update && sudo apt install ros-jazzy-desktop -y
  echo "source /opt/ros/jazzy/setup.bash" >> ~/.bashrc
  

• 安装自定义工具：sudo apt install git vim htop tmux -y
• 复制你的工作文件：可以在chroot前把本地文件复制到/tmp/pi-root/opt/目录下，然后在chroot里调整权限或路径
• 配置系统：比如开启SSH服务、设置默认用户密码、调整网络参数等
• 清理冗余文件以减小镜像体积：

  sudo apt clean && sudo apt autoremove -y
  

完成后退出chroot：exit

四、处理启动分区（可选） #

官方镜像的启动分区已经适配树莓派4，一般不需要修改。如果需要自定义启动参数（比如启用串口控制台），可以编辑/tmp/pi-boot/cmdline.txt，添加console=ttyAMA0,115200之类的参数。

五、卸载挂载并打包成img.xz #

1. 先卸载所有挂载的文件系统：

   sudo umount /tmp/pi-root/proc /tmp/pi-root/sys /tmp/pi-root/dev
   sudo umount /tmp/pi-boot /tmp/pi-root
   sudo losetup -d /dev/loop0
   

2. 用xz压缩镜像，可选压缩级别（-9为最高压缩，速度较慢）：

   xz -9 ubuntu-24.04-server-arm64.img
   

   完成后就得到了ubuntu-24.04-server-arm64.img.xz，可以直接用来烧录到SD卡或USB设备。

六、环境选择：本地x86机器还是树莓派？ #

• 优先选本地x86/AMD64机器：安装qemu-user-static后就能模拟ARM环境，编译和安装软件的速度比树莓派快很多，而且不会占用树莓派的资源，操作也更安全（只要你别误挂载自己的系统分区）。
• 树莓派本地制作：不需要qemu，但速度慢，内存不足时可能会出现安装失败的情况，适合没有x86机器的场景。

一些额外注意事项 #

• 操作前务必备份原始镜像，避免误操作导致需要重新下载
• 如果定制过程中遇到网络问题，可以在chroot前把本地的resolv.conf复制到/tmp/pi-root/etc/，解决DNS解析问题：

  sudo cp /etc/resolv.conf /tmp/pi-root/etc/resolv.conf
  

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Teemo225