从零开始学习制作、以及使用Tina的Docker编译镜像

死龙的RTOS研究室 2022-08-28 2324

描述

### 前言

菜鸡玩家第一次接触Linux的buildroot环境，还在熟悉中。对于长期使用Linux命令行的、熟悉OpenHarmony构建系统的人来说，更清楚编译环境对小白来说有多蛋疼。作为一个重度的docker环境使用者，以及小白折腾编译环境的劝退佬来说，有一句话特别想对想学Linux的小白说。

本次制作镜像所需的文件已打包放在附件，想直接使用的，可以直接从**第2节** **创建docker镜像**开始。不想自己制作的，可以从**第3节** **创建docker容器**开始。

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**你有空去折腾Linux的编译环境，还不如来学学Docker镜像的制作**

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#### 用docker制作编译环境的好处

1. docker镜像的制作脚本，可以添加注释，作为学习过程记录和知识积累。
2. 学习docker镜像制作，能更好的理解Linux权限
3. 加深对系统目录的理解
4. 重装系统时，不需要浪费大量时间回忆环境搭建过程
5. docker容器玩坏了没关系，重新用镜像创建一个新的就行
6. 工具链更新时，可以通过快速调整制作脚本快速升级环境
7. 启动快速，培养命令行使用习惯

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#### docker的缺点

1. win下不能调用USB设备（无法直接烧录）
2. docker需要学习和理解（基本上花2小时在B站看一下入门教程即可）
3. 重度命令行工具（使用命令行完成几乎所有操作）

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#### 开始学习制作docker镜像

准备工作：安装docker（百度很多教程，没啥好说，不废话），然后将附件里的压缩包解压缩到任意目录，在命令行中进入该目录下。

1. 编制制作脚本文件tina_env.dockfile。
这里我已经制作好了，实际上脚本也没什么复杂的东西。简单来说，也就是FROM命令指定镜像的基础包。ENV命令设置镜像的环境变量。WORKDIR命令设置进入容器的默认路径（本镜像默认把源码挂载在/mnt目录，所以工作区也设置为该路径）。COPY命令将主机目录的内容复制到镜像内。RUN命令会在构建镜像时进入镜像环境中执行相关的Linux指令（比方说给镜像安装指定的软件包，文件的处理等）。
我们看一下本次制作tina_env的脚本文件。文件开头可以看到以下内容（均有注释，就不一一解释了）：

```
# 使用python2.7的精简版debian镜像作为基础

FROM python:2.7-slim-buster

# 调整时区

ENV TZ "Asia/Shanghai"

# 设置默认工作路径

WORKDIR /mnt

# 拷贝主机的目录内容（.bashrc以及可执行的repo程序）到镜像内

COPY Docker/vuser/* /root/

# 添加普通用户组

RUN groupadd -g 1000 tina && \

# 添加普通用户

useradd vuser -r -m --uid 1000 -g tina --shell /bin/bash && \

# 复制Powerline至/usr/bin目录，并调整权限

mv /root/powerline-go /usr/bin/powerline-go && chmod 755 /usr/bin/powerline-go && \

# 为root用户添加python国内源

mkdir ~/.pip && \

echo '[global]' >> ~/.pip/pip.conf && \

echo 'index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple' >> ~/.pip/pip.conf && \

echo '[install]' >> ~/.pip/pip.conf && \

echo 'trusted-host = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn' >> ~/.pip/pip.conf && \

# 复制pip国内源配置至普通用户

cp -rv ~/.pip /home/vuser/ && chown -R vuser:tina /home/vuser/.pip && \

# 修改系统软件包国内源

sed -i 's/deb.debian.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list && \

sed -i 's/security.debian.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list && \

# 添加 i386 环境支持

dpkg --add-architecture i386 && \

apt-get update && apt-get install apt-utils -y && \

# 安装常见软件库

apt-get install curl wget pv git lbzip2 libncurses5 libncursesw5 nano -y && \

# 安装buildroot 必须依赖的软件库

apt-get install sed gawk make binutils diffutils gcc g++ bash patch gzip bzip2 perl \

tar cpio unzip rsync bc gawk libncurses-dev libssl-dev zlib1g-dev xz-utils file -y && \

# 安装 i386环境支持库

apt-get install libc6:i386 libncurses5:i386 libstdc++6:i386 busybox rsync lzma -y && \

# 清理缓存，减少镜像体积

apt-get clean && \

# 复制bashrc配置文件到vuser用户

cd /root && cp .bashrc .bash_aliases /home/vuser/ && chown -R vuser:tina /home/vuser && \

# 创建工具链目录

mkdir /opt/toolchains && chmod 666 /opt/toolchains

# 容器创建后，默认登陆以bash作为登陆环境

CMD ["/bin/bash"]
```

2. 创建docker镜像
在磁盘的任意位置创建一个任意目录（比如docker_build）, 然后把附件的压缩包解压缩到这个目录里，然后用命令行进入这个目录（docker_build）。在命令行中执行以下命令（需要将walker2048替换成你自己的dockerhub用户名）：

```
docker build -t walker2048/tina_env -f Docker/tina_env.dockerfile --network host .
```

命令解析：
build参数：告诉docker要执行创建镜像的工作
-t walker2048/tina_env 参数：告诉docker这个镜像的tag标签（walker2048/tina_env）。可以理解成镜像的标识符（类似地址和姓名），这个tag标签是可以修改的，把镜像上传到dockerhub上也需要指定正确的标签。
-f Docker/tina_env.dockerfile 参数：告诉docker使用哪一个构建脚本（可以使用绝对路径和相对路径）
--network host参数：告诉docker使用主机的网络配置
最后的. 参数：将当前目录的所有内容传递给docker作为临时输入内容（COPY命令需要使用）。

---

正确执行命令后，网络正常的情况下，大概只需要5分钟左右，就顺利完成镜像构建了。命令行输出输出类似下图：

```
Sending build context to Docker daemon 95.64MB
Step 1/7 : FROM python:2.7-slim-buster
---> eeb27ee6b893
Step 2/7 : ENV TZ "Asia/Shanghai"
---> Using cache
---> 0c0e432b82be
Step 3/7 : WORKDIR /mnt
---> Using cache
---> 0d54e5487ee3
Step 4/7 : COPY Docker/vuser/* /root/
---> Using cache
---> 3e1598cc56a3
Step 5/7 : COPY Docker/bin/* /usr/bin/
---> Using cache
---> 40895711f1dc
Step 6/7 : RUN groupadd -g 1000 tina && useradd vuser -r -m --uid 1000 -g tina --shell /bin/bash && mv /root/powerline-go /usr/bin/powerline-go && chmod 755 /usr/bin/powerline-go && mkdir ~/.pip && echo '[global]'
>> ~/.pip/pip.conf && echo 'index-url = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple' >> ~/.pip/pip.conf && echo '[install]' >> ~/.pip/pip.conf && echo 'trusted-host = https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn' >> ~/.pip/pip.conf
&& cp -rv ~/.pip /home/vuser/ && chown -R vuser:tina /home/vuser/.pip && sed -i 's/deb.debian.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list && sed -i 's/security.debian.org/mirrors.aliyun.com/g' /etc/apt/sources.list && dpkg --add-architecture i386 && apt-get update && apt-get install apt-utils -y && apt-get install curl wget patch pv git zip lbzip2 libncurses5 libncursesw5 nano -y && apt-get install libc6:i386 libncurses5:i386 libstdc++6:i386 busybox rsync lzma -y && apt-get clean && cd /root && cp .bashrc .bash_aliases /home/vuser/ && chown -R vuser:tina /home/vuser && mkdir /opt/toolchains && chmod 666 /opt/toolchains

##
篇幅原因，中间省略各种软件源更新和软件包安装的内容
##

---> Using cache
---> 3a44cb328437
Step 7/7 : CMD ["/bin/bash"]
---> Using cache
---> 6b65b7402ecd
Successfully built 6b65b7402ecd
Successfully tagged walker2048/tina_env:latest
```

当我们看到所有的步骤（Step）都正确执行了，最后也成功生成了镜像的时候，就可以开始下一步创建docker容器了。

3. 创建docker容器
创建容器前，需要先理解一下创建容器的一些基础知识。
3.1 容器类似独立的虚拟机，除了挂载上去的目录，文件系统和寄主机是不相通的。
3.2 可以创建名称不同的、但是使用的镜像相同的容器。容器间是独立的关系。
3.3 容器网络使用方式需要指定，一般编译服务器无特殊要求的，可以直接指定使用host网络。
3.4 如果是Linux系统，想让docker容器访问USB设备，可以使用--privileged参数开启。
3.5 创建容器（虚拟机）后，下次使用不需要重新创建。

Linux或者Bash环境使用以下命令

```
docker run -it --name tina_build \
--net=host \
--privileged \
-v /mnt/IoT:/mnt \
walker2048/tina_env
```

Windows环境使用以下命令

```
docker run -it --name tina_build --net=host -v /mnt/IoT:/mnt walker2048/tina_env
```

参数解析：
run 参数：告诉docker需要创建容器
-it 参数：创建完毕后自动运行容器时，使用命令行交互方式运行（开启这个参数才能使用命令行交互）
--name tina_build 参数：告诉docker把这个容器命名为tina_build（后期运行容器需要使用这个）
--net=host 参数：指定容器的网络模式为host模式（和主机同一个网络）
--privileged 参数：特权模式，Linux环境下才有用，开启后可以访问USB设备
-v /mnt/IoT:/mnt 参数：挂载寄主机的/mnt/IoT目录到容器的/mnt目录（都需要使用绝对路径，文件双方共享，可读写）
walker2048/tina_env 参数：告诉docker使用哪个镜像来创建容器。

进入容器后，命令行提示内容如下（容器默认使用了powerline-go，简单美化了一下）：

repo程序需要配置用户信息，所以只能自行配置和安装 #docker# 。
此时需要给vuser用户添加密码（只需要执行一次，没有密码不能使用login命令切换用户），在容器的命令行输入

```

> passwd vuser

然后就可以用login命令切换到vuser用户了。切换用户后就可以按Tina SDK的说明下载和编译源码了（为什么要切换用户，因为和寄主机子共享了目录，如果寄主机子是Linux环境，用root用户操作会影响寄主机对目录的读写）。保持良好的用户习惯是个好事儿。一般情况下，Linux环境的常规用户ID是1000开始的。

4. 退出容器和重新运行环境的方法。
4.1 退出容器。
在容器命令行输入exit（如果之前用root用户进入容器，然后使用login命令切换用户的，需要退出至少两次）。或者直接关闭命令行。
4.2 容器未停止时进入容器的方式(-u 参数指定用户为root或者vuser)：

> docker exec -it -u root tina_build bash

若命令行提示容器为停止状态（或者寄主机重启过），需要先使用以下命令开启容器。

> docker start tina_build

也可以通过-d参数，告诉docker以守护形式长时间开启容器（直到使用命令行关闭或者寄主机关机）

#### 本次分享的内容就是这些，希望能帮助到有需要的朋友。

因为这边不能上传附件，.bashrc内容附在最后

# ~/.bashrc: executed by bash(1) for non-login shells.
# see /usr/share/doc/bash/examples/startup-files (in the package bash-doc)
# for examples

# If not running interactively, don't do anything
case $- in
    *i*) ;;
      *) return;;
esac

# don't put duplicate lines or lines starting with space in the history.
# See bash(1) for more options
HISTCONTROL=ignoreboth

# append to the history file, don't overwrite it
shopt -s histappend

# for setting history length see HISTSIZE and HISTFILESIZE in bash(1)
HISTSIZE=1000
HISTFILESIZE=2000

# check the window size after each command and, if necessary,
# update the values of LINES and COLUMNS.
shopt -s checkwinsize

# If set, the pattern "**" used in a pathname expansion context will
# match all files and zero or more directories and subdirectories.
#shopt -s globstar

# make less more friendly for non-text input files, see lesspipe(1)
#[ -x /usr/bin/lesspipe ] && eval "$(SHELL=/bin/sh lesspipe)"

# set variable identifying the chroot you work in (used in the prompt below)
if [ -z "${debian_chroot:-}" ] && [ -r /etc/debian_chroot ]; then
    debian_chroot=$(cat /etc/debian_chroot)
fi

# set a fancy prompt (non-color, unless we know we "want" color)
case "$TERM" in
    xterm-color|*-256color) color_prompt=yes;;
esac

# uncomment for a colored prompt, if the terminal has the capability; turned
# off by default to not distract the user: the focus in a terminal window
# should be on the output of commands, not on the prompt
#force_color_prompt=yes

if [ -n "$force_color_prompt" ]; then
    if [ -x /usr/bin/tput ] && tput setaf 1 >&/dev/null; then
	# We have color support; assume it's compliant with Ecma-48
	# (ISO/IEC-6429). (Lack of such support is extremely rare, and such
	# a case would tend to support setf rather than setaf.)
	color_prompt=yes
    else
	color_prompt=
    fi
fi

if [ "$color_prompt" = yes ]; then
    PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\[\033[01;32m\]\u@\h\[\033[00m\]:\[\033[01;34m\]\w\[\033[00m\]\$ '
else
    PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\u@\h:\w\$ '
fi
unset color_prompt force_color_prompt

# If this is an xterm set the title to user@host:dir
case "$TERM" in
xterm*|rxvt*)
    PS1="\[\e]0;${debian_chroot:+($debian_chroot)}\u@\h: \w\a\]$PS1"
    ;;
*)
    ;;
esac

# enable color support of ls and also add handy aliases
if [ -x /usr/bin/dircolors ]; then
    test -r ~/.dircolors && eval "$(dircolors -b ~/.dircolors)" || eval "$(dircolors -b)"
    alias ls='ls --color=auto'
    #alias dir='dir --color=auto'
    #alias vdir='vdir --color=auto'

    #alias grep='grep --color=auto'
    #alias fgrep='fgrep --color=auto'
    #alias egrep='egrep --color=auto'
fi

# colored GCC warnings and errors
#export GCC_COLORS='error=01;31:warning=01;35:note=01;36:caret=01;32:locus=01:quote=01'

# some more ls aliases
#alias ll='ls -l'
#alias la='ls -A'
#alias l='ls -CF'

# Alias definitions.
# You may want to put all your additions into a separate file like
# ~/.bash_aliases, instead of adding them here directly.
# See /usr/share/doc/bash-doc/examples in the bash-doc package.

if [ -f ~/.bash_aliases ]; then
    . ~/.bash_aliases
fi

# enable programmable completion features (you don't need to enable
# this, if it's already enabled in /etc/bash.bashrc and /etc/profile
# sources /etc/bash.bashrc).
if ! shopt -oq posix; then
  if [ -f /usr/share/bash-completion/bash_completion ]; then
    . /usr/share/bash-completion/bash_completion
  elif [ -f /etc/bash_completion ]; then
    . /etc/bash_completion
  fi
fi

export PATH=/home/vuser/.bin:$PATH
export PATH=/opt/toolchains:$PATH

function _update_ps1() {
    PS1="$(powerline-go -error $? -cwd-mode semifancy -trim-ad-domain -newline -jobs $(jobs -p | wc -l))"

    # Uncomment the following line to automatically clear errors after showing
    # them once. This not only clears the error for powerline-go, but also for
    # everything else you run in that shell. Don't enable this if you're not
    # sure this is what you want.

    #set "?"
}

if [ "$TERM" != "linux" ] && [ -f "/usr/bin/powerline-go" ]; then
    PROMPT_COMMAND="_update_ps1; $PROMPT_COMMAND"
fi

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