QEMU User Mode on Ivon's Blog

x86環境のdebootstrapでARM版rootfsを作成し、Androidにchroot Debian環境をインストールする

infoivonblog.nkfjt@aleeas.com (Ivon Huang) — Thu, 16 Nov 2023 23:00:00 +0800

Debian Wikiによると、debootstrapはwrapper scriptで、好みに合わせてDebianまたはUbuntuの最小rootfs（ルートファイルシステム）を生成できます。Linuxを一から自分で設定したい人に向いており、Arch Linuxのpacstrapのような方式でLinuxシステムをインストールできます。

ただし、ここでの私の目的はそれではありません。作成したrootfsをスマホへ移動し、chrootまたはTermux prootで使い、スマホ上でDebian環境を動かすことです。

私はLinux PCでDebian rootfsを作成します。PCはx86_64アーキテクチャなので、PC上でARM64アーキテクチャのchroot環境に入るにはQEMUエミュレータが必要です。

PCを使いたくない場合は、少し回り道してください。まずスマホにchroot Ubuntuをインストールし、その中にdebootstrapを入れてDebian rootfsを作成します。この方法ならQEMUによる変換は不要ですが、rootなしのTermux環境からは作成できません。

debootstrapパッケージをインストールします。これは大半のLinuxディストリビューションに収録されています。arch-linstall-scriptsを入れるのは、便利なarch-chrootスクリプトがあるためです。

sudo apt install debootstraparch-linstall-scripts

x86アーキテクチャのPCでARMアーキテクチャのrootfsを作るには、 qemu-user-staticツールを使ってARM64命令セットをエミュレートする必要があります。

sudo apt install qemu-user-static

binfmtサービスが起動していることを確認します。

sudo systemctl enable --now systemd-binfmt.service

Debian rootfsディレクトリを作成します。

cd ~/Downloads
mkdir debian

Debian 12 Bookwormのrootfs作成を開始し、台湾のDebianサーバーからパッケージをダウンロードします。

sudo debootstrap --arch arm64 --components=main,universe bookworm debian12 http://ftp.tw.debian.org/debian/

インストール後、まずqemu-aarc64をrootfsへ入れます。これで命令が自動的に変換されます。

which qemu-aarch64

sudo cp /usr/bin/qemu-aarch64 debian/usr/bin

chrootに入って初期設定を行います。arch-chrootを使う場合、/procなどを手動でマウントする必要はなく、すべて自動で処理されます。

sudo arch-chroot debian

cat /etc/os-releaseでDebianシステムであることを確認します。

Termux qemu-userでARM64 Android上にx86_64 Ubuntuをエミュレート実行する

infoivonblog.nkfjt@aleeas.com (Ivon Huang) — Thu, 16 Nov 2023 18:00:00 +0800

ARM64（Aarch64）のAndroidスマホで、Termux proot-distroを通してx86_64アーキテクチャのUbuntuシステムをエミュレート実行する方法を解説します。

1. 説明
#

「Androidデバイスの大半はARM64アーキテクチャなのだから、ARM版Ubuntuを入れればいいのでは？」と思うかもしれません。しかし、世の中には厄介なプログラムもあり、ARM向けにコンパイルされていないものがあります。

そこでx86アーキテクチャのプログラムを無理やり動かす道として、選択肢は3つあります。

ARM64のシステムを動かし、Box64トランスレーターをインストールする
qemu-systemで完全なx86_64エミュレーターを起動する。例：Ubuntu x86_64 + QEMU仮想マシン
qemu-userでx86_64のシステムをエミュレート実行する

qemu-systemが動かすのは仮想マシンで、完全なハードウェアデバイスをエミュレートし、Linuxを本物のPC上で動いているように実行できます。もちろん、かなりのリソースを消費します。

一方qemu-userはuserspaceのエミュレーターで、ARM64デバイス上でx86実行ファイルをエミュレート実行できます。しかも仮想マシン全体のリソースを使う必要はありません。

Proot-ExagearでAndroidスマートフォン上にWindows exeプログラムを動かす

infoivonblog.nkfjt@aleeas.com (Ivon Huang) — Fri, 16 Sep 2022 15:29:46 +0800

数年前にロシア企業ElTechsが発表したExagearは、X86命令をARM命令へ変換できる。Wineと組み合わせれば、root不要でスマートフォン上にPC用プログラムを実行できる。（WineはLinux PCでWindows exeを実行できるようにするソフトウェア）

その後Exagearの技術はHuaweiに買収されたが（関連討論）、Githubではロシア人がTermux Proot版のExagearを公開している。

主な原理は、Termuxにi686 32ビットのProot Debian環境をインストールし、qemu-user-staticで32ビットx86環境をエミュレートし、Wineで32ビットのWindows exeを実行する、というものだ。

ちなみに、Exagear以外にもオープンソースの競合としてBox86/Box64がある。

1. Proot Exagearで実行できるプログラムをテストする
#

ゲームFate/stay night

音楽プレイヤーfoobar2000

テキストエディタNotepad++

画像ビューアHoneyView

Google Chromeポータブル版

2. インストール手順
#

スマートフォン：Sony Xperia 5 II、Android 11
必要なAPP：Termux、Real VNC Viewer

Termuxを開き、tarとgitをインストールする。

pkg update
pkg install tar git

Exagear-For-Termuxリポジトリをクローンし、submoduleを追加する。

git clone https://github.com/ZhymabekRoman/Exagear-For-Termux ~/ExaTermux
cd ~/ExaTermux
git submodule init
git submodule update

Termux Prootが提供するDebian 10ファイルシステムをダウンロードする（Proot-Exagear開発者はDebian 11版rootfsも出しているが、問題が多い）。

wget https://github.com/termux/proot-distro/releases/download/v1.1-debian-rootfs/debian-buster-i386-2020.12.05.tar.gz
# 展開
mkdir exagear-fs/ && tar -C exagear-fs/ --warning=no-unknown-keyword --delay-directory-restore --preserve-permissions --strip=0 -xvf debian-buster-i386-2020.12.05.tar.gz --exclude='dev'||: && cd exagear-fs/ && mv debian-buster-i386-2020.12.05/* ./ && rm -rfv debian-buster-i386-2020.12.05/ && cd ../

スクリプトを使ってシステムへログインする。

chmod +x start-exagear.sh
./start-exagear.sh login --old --shared-tmp

これで32ビットのDebian環境が準備できた。まず更新する：

apt update
apt upgrade

APTのインストール時にE: Sub-process /usr/bin/dpkg returned an error code (1)が出た場合は、次を実行する：