Запуск Linux на Android
Полноценная операционная система Linux на Android смартфоне может быть очень полезной. Во-первых, можно запустить любую необходимую программу linux, или даже сервис. Вы можете запустить веб-сервер, сервер баз данных или все что захотите. Во-вторых, если у вас планшет с большим расширением экрана, то с помощью клавиатуры и мыши его можно превратить в полноценную рабочую станцию. А учитывая, что мы будем запускать Linux без эмулятора, то получим отличную производительность для игр и просмотра видео.
Операционная система Android основана на ядре Linux, поэтому запуск Linux на Android смартфоне возможен, и даже не так сложен как кажется. Полностью заменить Android на Linux не получится из-за особенностей ARM загрузчика и большого разнообразия драйверов устройств, которые поддерживаются только ядрами производителей. Можно разве что установить специально адаптированную Ubuntu Phone, но это уже совсем другая история. Запускать Linux в эмуляторе мы тоже не будем, мы возьмем ARM версию дистрибутива Linux и запустим его в chroot контейнере уже работающего ядра Android.
Нам понадобиться
- Смартфон или планшет на базе ОС Android с ROOT правами;
- Программа автоматического развертывания Linux — Linux Deploy;
- BusyBox;
- SSH клиент — ConnectBot;
- X Сервер для Android — XSDL Server;
Весь перечисленный софт можно скачать и установить с Google Play или форума 4pda. Далее, я буду предполагать что на вашем устройстве уже есть Root права. Начнем запуск linux на android.
Подготовка смартфона
Сначала устанавливаем BusyBox. Зайдите на страницу программы в Google Play и нажмите установить. Когда программа установится, нужно ее запустить и еще раз нажать кнопку install для распаковки всех необходимых компонентов:
Остальные программы устанавливаются стандартным способом из Google Play.
Развертывание Linux на Android
Устанавливать Linux будем с помощью приложения Linux Deploy. Запустите приложение, откройте главное меню программы и выберите пункт Настройки:
Здесь желательно поставить галочки не отключать экран и не отключать wifi, чтобы эти функции работали во пока вы не выключите Linux:
Затем пролистайте вниз и коснитесь пункта обновить окружение. Программе необходимо скачать несколько мегабайт окружения для нормальной работы:
Больше ничего в настройках менять не нужно, Переходим к установке Linux. В главном окне коснитесь значка с логотипом загрузки:
Перед тем как нажать кнопку установить необходимо настроить параметры будущей системы, сначала выберите дистрибутив и версию системы, например, Ubuntu Wily, архитектуру, можно оставить как есть armhf:
Дальше выбираем путь образа диска куда будет установлена система, мы будем устанавливать способ в файл. По умолчанию размер образа — 512 Мб, рекомендую взять с запасом если планируете устанавливать графическую оболочку и дополнительные программы. Для LXDE, XFCE понадобиться еще 500 Мб, а для KDE и Gnome — 1,3 Гигабайт:
Потом меняем имя пользователя и пароль, локаль выбираем ru_RU.UTF-8 для поддержки русского языка:
Выбираем окружение рабочего стола если нужно и дополнительные компоненты. Окружение у нас будет LXDE, дополнительные компоненты оставляем только окружение рабочего стола и ssh сервер. Х сервер нам не нужен, так как будем использовать XSDL Server.
Потом ставим галочку напротив GUI:
Графическая подсистема — Х сервер:
В параметрах GUI Номер дисплея — 0, Адрес Х-сервера — ваш адрес в Wifi сети или 127.0.0.1. Галочку XSDL Server не ставим, так как при каждом запуске Х сервер запускается с новым номером дисплея, таким образом, если с первого раза система не запустится номер дисплея уже будет не соответствовать тому что мы указали в настройках и нужно будет перезагружать устройство:
Дальше можете возвращаться в самый верх и нажимать кнопку установить. Установка linux на android займет около полчаса.
Запуск Linux
Осталось запустить linux на смартфоне. Сначала запускаем XSDL Server, выбираем расширение экрана:
Затем размер шрифта:
Переходим в Linux Deploy и нажимаем кнопку старт:
Возвращаемся в XSDL Server и ждем пока загрузится оболочка:
Вот и все, теперь можно работать в установленной системе, устанавливать приложения, смотреть видео и даже попытаться играть в компьютерные игры. Запуск linux программ на android — не такое уж сложное дело.
Небольшой гайд по управлению XSDL сервер:
- Чтобы открыть виртуальную клавиатуру нажмите кнопку назад.
- Для клика правой кнопкой мыши коснитесь двумя пальцами экрана.
- Отмена последнего действия — кнопка меню.
Доступ SSH доступ к Linux
Для доступа по SSH к установленной системе мы скачали ConnectBot. Откройте приложение и наберите:
Затем введите пароль, выбранный при установке системы, дальше вы окажетесь в оболочке Linux:
Решение проблем
Если во время создания образа возникает ошибка:
Making new disk image (4095 MB) . fail
dd: opening `/storage/emulated/0/linux.img’: No such file or directory
Замените в пути 0 на legacy.
А если такая ошибка:
dd: opening `/storage/sdcard0/linux.img’: Read-only file system
Это значит что в вашей системе используются пространства имен для различных пользователей, то есть флешка примонтирована для пользователя, но не для root’a. Поэтому откройте SuperSU и в настройках снимите галочку Создать поименное разделение пространств:
Выводы
Вот и все. вы смогли успешно запустить Linux на смартфоне. Эта система не настолько эффективна как на персональном компьютере, но тоже сильно расширяет возможности Android смартфона. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!
Устанавливаем Linux-программы на смартфон под управлением Android
Многие владельцы Android-фонов испытывают трудности с запуском настоящего Linux-софта на своих девайсах. По всем законам он вроде должен здесь работать, да вот только для его установки почему-то нужны права root, сам он распространяется в каких-то самодельных инсталляторах, а выбор программ сильно ограничен. Эта статья предложит ответ на вопрос, почему так получилось, и подскажет решение — удобный способ установки и запуска почти любого Linux-софта в Android.
Linux или не Linux?
Как известно, андроид основан на ядре Linux и включает в себя набор стандартных библиотек и утилит командной строки, свойственных обычному Linux-дистрибутиву. Однако запуск классического Linux-софта здесь сильно затруднен из-за множества причин, в числе которых несовместимость ABI, отсутствие менеджера пакетов, собственная система безопасности и отсутствие многих компонентов стандартной Linux-системы.
Так, несмотря на наличие в Android стандартной библиотеки libc и других, их реализация в большинстве случаев несовместима с библиотеками от проекта GNU и сильно урезана по функционалу. По этой причине Linux-софт нужно как минимум пересобирать специально под Android и ARM-процессор, а во многих случаях еще и патчить, добавляя функционал, отсутствующий в библиотеках.
BotBrew: список поддерживаемых устройств
BotBrew был протестирован на следующих устройствах: Barnes & Noble NOOK Color, LG P970 Optimus Black, Huawei Ascend M860, HTC Desire, HTC Evo 4G, HTC Evo 3D, HTC Inspire 4G, HTC Droid Eris, HTC Hero, Samsung Galaxy Nexus, Samsung Galaxy S2 (GT-I9100), Samsung Galaxy Y (GT-S5360), Motorola Atrix 4G, Motorola Droid/Milestone, Sony Ericsson Xperia X8, Asus EeePad Transformer TF101.
Система безопасности Android, обрезающая приложения в привилегиях по полной программе и не позволяющая им выходить за рамки собственного каталога, также серьезно препятствует работе стандартного Linux-софта. Поэтому часто требуется получать права root, которые эти ограничения снимают. Отсутствие менеджера пакетов, который бы позволял устанавливать обычный Linux-софт, а не только Java-приложения, вынуждает разработчиков писать приложения, нужные только для того, чтобы устанавливать другие приложения. Так появляются все эти кастомные инсталляторы.
Ну и довершает картину то, что в Android просто нет многих стандартных компонентов Linux, включая, например, даже такие неотъемлемые, как графический стек X Window или библиотека GTK+. Кое-какие попытки все это сюда принести, конечно, предпринимаются, но дальше полурабочих альфа-версий дело не двигается.
Тем не менее возможность перенести в Android функционал полноценной Linux-системы слишком уж заманчивая идея, чтобы энтузиасты не попробовали решить возникающие в процессе проблемы и дать нам полноценное универсальное решение. Самый очевидный и простой путь — это запустить «виртуализированную» версию полноценного Linux-дистрибутива, о чем мы уже подробно писали. Способ этот интересный, но страдает от проблемы разделения системы на две области, каждая из которых работает независимо от другой.
Гораздо более интересным выглядит проект BotBrew — в его рамках разрабатывается вполне обычный для Linux-систем менеджер пакетов и репозиторий, с помощью которого можно устанавливать Linux-софт в отдельно взятый каталог внутри Android. Также в свое время было придумано множество различных скриптов, которые позволяют легко и без лишних проблем собирать пригодный для работы внутри Android Linux-софт на большом брате. Этим двум проектам и будет посвящена оставшаяся часть статьи.
BotBrew
Проект BotBrew призван решить многие проблемы с установкой Linux-софта, которые только могут возникнуть у пользователя, и подготовить систему Android к принятию инородных для нее приложений. По сути, система состоит из четырех компонентов:
- репозиторий с прекомпилированными для Android приложениями, используя который можно установить многие Linux-приложения с помощью одной команды;
- менеджер пакетов, в качестве которого используется легковесный Opkg или dpkg вместе с apt-get в экспериментальной версии BotBrew Bazil;
- менеджер процессов runit, необходимый для того, чтобы правильно запускать и поддерживать работу демонов, если таковые будут установлены;
- собственная система сборки, которая содержит в себе все инструменты, необходимые для кросс-компиляции приложений с помощью любого настольного Linux-дистрибутива.
Для работы это чудо программистской мысли требует всего ничего: права root и немного свободного пространства во внутренней памяти смартфона или на карте памяти. Причем первый вариант предпочтительнее, так как в случае с SD файлы будут свалены на виртуальный диск, работа с которым поддерживается далеко не всеми ядрами.
Начальная инициализация
Список установленных приложений
На данный момент классическая версия BotBrew, использующая собственный репозиторий, позволяет устанавливать такой софт, как dcron, GCC, Git, SSH-сервер dropbear, консольный браузер Lynx, сканер безопасности Nmap, инструмент бэкапа rsync, редактор Vim, веб-сервер lighttpd, скриптовые языки Python и Ruby, а также несколько десятков других пакетов. Устанавливается это все, кстати говоря, в выделенный каталог во внутренней памяти смартфона/планшета и никак не захламляет основную систему. Другими словами, избавиться от BotBrew и всего, что ты установил, можно будет, просто удалив один каталог.
Ставим софт
Итак, как же использовать BotBrew для установки Linux-софта? Для начала нам понадобится пакет с самой программой. Он есть в Google Play (отмечу, что нужен BotBrew root, а не экспериментальный Bazil) и весит меньше мегабайта. После установки запускаем и нажимаем кнопку «Proceed» внизу экрана, чтобы софтина выкачала все необходимые для ее работы компоненты, такие как консольный менеджер пакетов, и другие утилиты (в терминах Debian Linux — bootstrap). Весят они всего несколько мегабайт, поэтому ждать придется недолго. По окончании установки BotBrew выведет на экран окно с официальной интернет-страницей проекта, которое можно смело закрывать.
Теперь на экране ты должен увидеть список пакетов, доступных к установке. Их довольно много, но графических приложений по описанным выше причинам ты среди них не найдешь. Зато есть разномастные серверы, компиляторы и интерпретаторы, так что всем, кто хочет серьезно «поиграться» со смартфоном, будет где развернуться. Для установки пакета достаточно тапнуть по его имени и на следующем экране, содержащем информацию о приложении, нажать кнопку «Install».
Танцы с бубнами
Если во время bootstrap’а BotBrew возникли проблемы, ты можешь попробовать установить его вручную с помощью следующей команды:
Если и это не помогло, можно попробовать удалить все установки («Remove BotBrew» в настройках) и затем попробовать запустить эту команду.
После этого пакет появится на вкладке «Installed», однако никакой кнопки «Run» или чего-то подобного ты не увидишь. Приложение придется самостоятельно запускать из консоли, что, впрочем, логично. Само приложение устанавливается внутрь каталоговой структуры /data/botbrew, в котором «эмулируется» реальное окружение Linux-дистрибутива с каталогами /etc, /usr и другими. А чтобы не мучить пользователей необходимостью набирать полный путь до команды, разработчики BotBrew предусмотрели одноименную команду-враппер. Чтобы с ее помощью запустить, например, установленный консольный браузер Lynx, следует набрать такую команду:
Как вариант — каталог /data/botbrew/bin можно добавить в переменную окружения PATH, но это придется делать после каждого запуска терминала:
Сайт журнала в консольном браузере Lynx
Процесс установки пакета
С демонами и разными сетевыми сервисами, кстати, дела обстоят намного лучше. После старта демоны сразу будут запущены, а управлять их включением можно через графический интерфейс, доступный по нажатию на кнопку «Play» в нижней части интерфейса BotBrew. Некоторые приложения могут потребовать создания дополнительных пользователей и изменения их параметров, это можно сделать так же, как в обычной Linux-системе:
- Создание пользователя:
$ botbrew adduser vasya - Открытие пользователю доступа в интернет:
$ botbrew addgroup vasya inet - Переключение BotBrew на другого пользователя:
$ botbrew su vasya
Обрати внимание, что все эти изменения будут касаться только виртуального окружения BotBrew и никак не отразятся на основной системе. Консоль можно использовать также для установки приложений в обход графического интерфейса. Для этого следует использовать консольный менеджер пакетов Opkg, синтаксис команд которого полностью совместим в apt-get:
Чтобы оставаться «на острие прогресса», репозиторий BotBrew нужно время от времени обновлять, нажав на соответствующую кнопку в графическом интерфейсе (ее ни с чем не спутаешь). Новые версии пакетов будут отображаться на вкладке «Upgradable». Достаточно тапнуть по его имени и нажать «Upgrade».
Управлять сервисами в BotBrew действительно просто
BotBrew Basil
В маркете можно найти также приложение под названием BotBrew Basil, помеченное как экспериментальное. По сути, это все тот же BotBrew, но с одним весьма важным отличием. Вместо собственных репозиториев и менеджера пакетов Opkg он использует ARM-репозитории Debian Linux и менеджер пакетов apt-get. Это значит, что количество софта, которое можно установить с помощью «бразильской версии» приложения, намного больше. В десятки раз больше.
Кроме использования дебиановских репозиториев, Basil отличается также слегка измененным интерфейсом. Например, сразу после запуска он предлагает выбрать каталог установки. По умолчанию используется /data/botbrew-basil, что, на мой взгляд, вполне логично, однако ты можешь выбрать любой другой, в том числе на ext2-разделе карты памяти (FAT не подойдет).
Второе важное отличие — это возможность выбрать способ использования приложения, которая появляется сразу после нажатия «Proceed». Вариантов здесь четыре:
- Use BotBrew on the command line — по сути, аналог установки в стиле обычного BotBrew.
- Use the dpkg/APT system — установка вместе с apt-get и репозиториями Debian. Рекомендуемый вариант установки.
- Run Python programs — аналог первого варианта с автоматической установкой Python.
- Install a minimal Debian — минималистичная установка Debian.
Поясню второй и четвертый пункты. Первый BotBrew и первый пункт в этом списке делают не что иное, как установку минималистичной Linux-системы (состоящую всего из нескольких команд и библиотек), внутри которой как раз и происходит запуск Linux-софта. Однако apt-get, в отличие от минималистичного Opkg, требует более-менее полноценной установки Linux. Поэтому, выбрав второй пункт, ты получишь у себя на смартфоне этакий микро-Linux. А если мы можем установить микроверсию, почему бы не установить более-менее полноценный дистрибутив. Для этого и существует четвертый пункт.
После bootstrap’а BotBrew Basil на экране появится все тот же интерфейс управления установкой приложений, знакомый нам по классической версии приложения, а в системе появится команда botbrew2, с помощью которой можно запускать софт. Каких-то существенных отличий в управлении здесь нет, кроме разве что команды apt-get вместо opkg и возможности подключения дополнительных репозиториев (в том числе репозитория первого BotBrew) прямо через интерфейс установки приложений.
BotBrew Basil предлагает несколько вариантов установки
Берем дело в свои руки
Прекомпилированные приложения и репозитории с готовыми пакетами — это прекрасно, но что, если необходимого приложения нет среди доступных для установки? Ведь даже тот же BotBrew Basil, позволяющий подключать репозитории Debian с огромным количеством софта, в силу своего экспериментального характера заработает далеко не на каждом смартфоне.
В этом случае мы можем попробовать собрать приложение самостоятельно. Однако здесь нас ждет сразу несколько трудностей: дело в том, что для сборки софта для смартфона придется подготовить необходимый инструментарий кросс-компиляции, затем учесть все зависимости собираемого приложения и, наконец, в некоторых случаях внести необходимые изменения в код. Все это довольно хлопотные дела, которые вряд ли стоят того, чтобы тратить на них время.
Тем не менее мы можем воспользоваться наработками других людей, чтобы автоматизировать процесс сборки софта. Одно из наиболее развитых и интересных решений из этой области — набор скриптов SCRIPTSET, разработанный пользователем smitna с XDA Developers. Он позволяет буквально в пару команд собрать множество самых разных приложений, в числе которых htop, ImageMagick, iptables, ELinks, Screen, mc, node.js, Samba, strace, QEMU, Parted, SANE (его можно использовать для прямой печати на принтере с телефона!) и множество других. Скрипт сам выкачает кросс-компилятор, все необходимые зависимости и приложения, наложит патчи, где это необходимо, и сгенерирует готовый для распаковки на телефон архив.
SCRIPTSET работает только в Linux, но, если у тебя Windows, ты можешь установить Ubuntu в виртуальной машине. Далее следует открыть терминал и установить необходимые для сборки кросс-компилятора инструменты:
После этого можно получить сам SCRIPTSET и распаковать его:
В результате распаковки мы получим… еще один архив: scriptset-2.6.tar.bz2. Но и это еще не все, архив запакован без традиционного для tar корневого каталога, поэтому его необходимо создать самостоятельно. И уже в него производить распаковку:
После распаковки в каталоге появится несколько скриптов, конфигов, а также внушительных размеров файл README, содержащий инструкции по использованию скриптов. На скриптах не стоит бит исполнения (что не удивляет, учитывая предыдущие заморочки), поэтому его надо поставить самостоятельно:
Запуск сборки приложений
Далее открываем файл configuration.conf на редактирование и меняем в нем следующие строки:
Этого будет достаточно для корректной сборки любого приложения; целевым процессором будет стандартный ARMv7 с дополнительным набором инструкций NEON. Такой установлен в любом смартфоне, выпущенном за последние три-четыре года. Каталог /data/sysroot будет использован для установки приложений на смартфоне, однако, как это ни странно, его придется также создать и на настольной машине:
Как объясняет автор скриптов, такое действие необходимо потому, что пути для ключевых каталогов в некоторые приложения вшиваются на этапе сборки. Поэтому, если бы мы собрали приложение, используя в качестве корневого текущий и любой другой каталог, оно бы просто не заработало на смартфоне из-за различия в путях. Я уверен, что корректнее было бы решить эту проблему с помощью chroot, но проще и быстрее создать нужный каталог, а по окончании работ — удалить его.
Далее мы должны указать список приложений, которые планируем собирать. Для этого открываем файл package_selection.conf и меняем no на yes в нужных опциях. Например, чтобы собрать bash, ImageMagick и Screen, нужно поменять три следующих строки:
Имей в виду, что настройки, находящиеся между строками # ALWAYS NEEDED, менять нельзя. Эти приложения и библиотеки нужны всегда, и без них другие приложения просто не собираются. Теперь можно скомпилировать приложения. Для этого достаточно запустить скрипт build.sh без аргументов:
Если все необходимые пакеты были установлены и компилятор в ходе сборки не выдал никаких ошибок, в результате сборки в текущем каталоге появятся два архива: cs-sysroot.tar.bz2 и android-mysysroot.tar.bz2. Первый — это окружение, необходимое для запуска приложений, созданное кросс-компилятором, а второе — сам набор приложений. Оба этих архива необходимо скинуть на карту памяти смартфона, а затем, запустив на нем эмулятор терминала или подключившись по ADB, выполнить две команды:
В результате во внутренней памяти смартфона появится каталог /data/sysroot, в котором и будут размещены приложения. Запускать их следует из того же терминала, указывая полный путь. Например:
Ну или после запуска терминала добавить /data/sysroot/usr/bin в PATH:
Выводы
Несмотря на довольно серьезные различия между Android и типичным Linux-дистрибутивом, установить консольные Linux-приложения на смартфон не так уж и сложно. К сожалению, о графических приложениях речи пока не идет, но проекты портирования библиотеки Qt и графического сервера Wayland в Android уже есть, и в скором времени, надеюсь, мы получим рабочее решение.
Впервые опубликовано в журнале «Хакер» от 08/2013.