特别备注 由于Dora OS等的 崭新的"面向AI时代的新型机器人操作系统"的复杂性,我们这次没有用Dora OS作为案例;

我们只是演示cnb.cool与Qemu虚拟机的结合

演示的只是 Debian 12 bookworm 与 alpine 3.22.0 两个版本

特别说明

本模式只适合 广大计算机学院,软件学院,网络学院学生学习 操作系统试验课程 通过qemu虚拟机软件 做技术试验

通过qemu虚拟机 调试 自己的 linux内核源代码 这个 调试 环节是必须用到 qemu虚拟机的

在操作系统试验中, 有一个 准备根文件系统 步骤 必须使用 qemu虚拟机

类似编译 RISC-V 指令集上的 linux 内核源代码,在cnb.cool主工作空间进行,速度更快,编译 linux内核源代码,不要在qemu虚拟机内进行

编译 RISC-v指令集上的linux源代码 也可以通过直接使用 相应的 docker镜像与容器,更快的进行

本案例,仅用来自 debian 官方的 debian 12 qcow2镜像作为案例, "这个镜像 在cnb.cool的qemu虚拟机中 '调试操作系统内核' 与 '构建轻型的根文件系统' 速度还是不错的"

本图原文地址 深度对话北大清华等高校专家:AI正在重塑操作系统人才培养体系

仿照优秀的cnb.cool团队提出的 git分支 就是不同的 deepseek 大语言模型的

下图2个标有"虚拟机"后缀的分支,选中该分支以后,点击"学习笔记"(橙色)按钮,就可立即启动CNB的工作空间,按照配置自动启动Qemu虚拟机

debian-12-qemu-vm-虚拟机 [用户名 root 用户密码是 123456]

alpine-3.2.20-docker容器中通过qemu-2层结构-虚拟机 [用户名 root 没有密码]

这个模式是,计算机学院学子们,做操作系统试验的 最佳选择

直接进入qemu虚拟机_快捷_便利

可以看到 debian 12 qemu 虚拟机使用的 独立的内核 启动的 这样就有条件做 操作系统内核的 调试试验了

这个方式网络比较复杂,不适合 计算机学院的学子们 做操作系统试验 我们放在这里,是演示一些这个模式也是存在的(过于复杂)

alpine-3.2.20-qemu-vm 虚拟机 用户名 root 没有密码 可以直接进入

**通过noVNC web页面方式(6080端口) 可以访问alpine-3.2.20-qemu-vm 虚拟机的命令行

其他分支都是方便,直接运行虚拟机 main分支,是进行 操作系统内核试验的 主要工作分支

main分支 由于灵活与强大的.cnb.yml配置能力,进入了 CNB_WELCOME_EXECUTE_COMMAND 执行后的界面 如下图 做计算机操作系统试验的 学子们 可以 根据屏幕显示的信息 输入 "make de60" 启动实验相关的qemu虚拟机 去进行操作

上图的核心配置如下

main:
  vscode:
    - docker:
        image: docker.cnb.cool/8888/cnbcnb/imadesk/cnb_xfce_qemu/cnb_xfce_qemu/ce12_cnb_qemu_vm_for_os_study:latest
      runner:
        cpus: 16
        # tags: cnb:arch:amd64:gpu
      services:
        - vscode
        - docker
      # 开发环境启动后会执行的任务
      stages:
        - name: 通过make展示帮助信息
          script: "[ -f ${HOME}/Makefile ] && make -f ${HOME}/Makefile help"
      env:
        # NOTE 如下是选择分支后_展示_帮助信息
        CNB_WELCOME_EXECUTE_COMMAND: |
          [[ -f "${HOME}/Makefile" ]] && make -f ${HOME}/Makefile help && echo -e "\n位于_git分支_main"

在main分支中 "cd && make && make de60" 快速启动 de60-debian-12-qemu-vm 虚拟机

灵心巧手 网址 专注于人工智能和机器人解决方案,帮助开发者,企业,科研机构快速实现真实场景落地

cd ${HOME} && make help && make de60

ps aux | grep qemu | grep 'name'

方法一 (安全关闭): 通过ssh登录到 上述虚拟机内部,通过shutdown -h now模式关闭

cd ${HOME} && make help && make de60_stop

方法二(虚拟机失去反应,暴力关闭) 在cnb.cool主工作空间中,通过killall 杀死qemu进程,暴力关闭

cd ${HOME} && make help && make de60_hard_stop

特别提示: 通过方法二暴力关闭失去反应的虚拟机,可能无法再次启动该虚拟机,需要重新关闭cnb.cool工作空间,再次进入,再次启动虚拟机(这样应该可以启动)

方法 01

ssh -p 2222 root@localhost

方法 02

cd ${HOME} && ls -alh *.sh && source 03_ssh_2222端口_用户_root_密码_123456_执行本脚本登录.sh

sshpass -p123456 ssh -p 2222 root@localhost

ssh -p 2222 root@localhost bash -c "ls -lah /root"

ssh -p 2222 root@localhost << 'EOF'
de30_exec_inside_vm() {
  ls -alh /root
  cd /etc
  find . | wc -l
}
de30_exec_inside_vm
EOF

sshpass -p '123456' ssh -p 2222 root@localhost << 'EOF'
de60_exec_inside_vm() {
  ls -alh /root
  cd /etc
  find . | wc -l
}
de60_exec_inside_vm
EOF

---

如果函数比较复杂,建议先将其写入一个脚本,然后远程执行该脚本.

#!/bin/bash
my_function() {
  echo "Hello from remote VM!"
  echo "Current user: $(whoami)"
  echo "Date: $(date)"
}
my_function

ssh -p 2222 root@localhost 'bash -s' < remote_func.sh

• bash -s 表示从标准输入读取并执行脚本.
• < remote_func.sh 将本地脚本内容传递给远程主机.

---

如果你希望函数内容在运行时动态生成,可以这样写:

FUNCTION_NAME="my_remote_func"
FUNCTION_BODY="echo '这是一个可以通过拼串模式,动态创建的bash函数'; echo '虚拟内执行: \$(whoami)'; ls -lah /root"
sshpass -p '123456' ssh -p 2222 root@localhost << EOF
$FUNCTION_NAME() {
  $FUNCTION_BODY
}
$FUNCTION_NAME
EOF

---

export source_dir=/root
export target_dir=/tmp/cm30_scp_de60_vm_target
mkdir -p ${target_dir}
cd ${target_dir}
scp \
  -P 2222 \
  -r \
  root@localhost:/${source_dir} \
  ${target_dir}

ls -alh ${target_dir} && pwd

---

# rsync 从 cnb.cool 到 本地笔记本电脑环境(Linux或 windows 10 WSL环境) 是成功的
export source_dir=/root
export target_dir=/tmp/cm36_rsync_de60_vm_target
mkdir -p ${target_dir}
cd ${target_dir}
apt update && apt install -y rsync lsof tree psmisc && \
rsync \
  -avzP \
  -e "ssh -p 2222" \
  root@localhost:${source_dir} .

ls -lah ${target_dir} && pwd

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debian官网qcow2镜像修改root账号密码,开启ssh,修改源,语法高亮等

原文地址

1. 设置root账号密码
2. 开启root账号ssh连接
3. 开启ssh语法高亮
4. 解决vi编辑界面不允许复制问题

wget -c \
  https://cloud.debian.org/images/cloud/bookworm/latest/debian-12-generic-amd64.qcow2

cp debian-12-generic-amd64.qcow2 \
  dm30_debian-12-generic-amd64_这里是来自debian官方的原始镜像_需要用guestfish修改root密码为123456.qcow2

cp -f debian-12-generic-amd64.qcow2 \
  ../de60_debian_12_generic_amd64.qcow2

给cnb.cool制作qemu虚拟机_选择debian官方的_qcow2镜像_里面是安装好的虚拟机_qemu直接使用_最为方便

镜像文件信息

[debian-10.2-cloud]
name=Debian 10.2.0 (Buster) Cloud
osinfo=debian10
arch=x86_64
file=de60_debian_12_generic_amd64.qcow2
checksum[sha512]=296ad8345cb49e52464a0cb8bf4365eb0b9e4220c47ebdd73d134d51effc756d5554aee15027fffd038fef4ad5fa984c94208bce60572d58b2ab26f74bb2a5de
format=qcow2
size=566434304
revision=20191116
notes=Debian 10.2.0 (Buster).

 This is a Debian installation, suited for running as OpenStack guest.

[root@support01 ~]# openssl passwd -1 123456
$1$0cFL6rLW$aKxksiunPZOskbplB5Uk90

apt update && apt install -y guestfish

guestfish --rw -a de60_debian_12_generic_amd64.qcow2

Welcome to guestfish, the guest filesystem shell for
editing virtual machine filesystems and disk images.

Type: 'help' for help on commands
      'man' to read the manual
      'quit' to quit the shell

>  run
>  list-filesystems
/dev/sda1: ext4
>  mount /dev/sda1 /
>

编辑/etc/shadow

>  vi /etc/shadow

root:*:18216:0:99999:7:::
daemon:*:18216:0:99999:7:::
bin:*:18216:0:99999:7:::
sys:*:18216:0:99999:7:::
sync:*:18216:0:99999:7:::
games:*:18216:0:99999:7:::
man:*:18216:0:99999:7:::
lp:*:18216:0:99999:7:::
mail:*:18216:0:99999:7:::
news:*:18216:0:99999:7:::
uucp:*:18216:0:99999:7:::
proxy:*:18216:0:99999:7:::
www-data:*:18216:0:99999:7:::
backup:*:18216:0:99999:7:::
list:*:18216:0:99999:7:::
irc:*:18216:0:99999:7:::
gnats:*:18216:0:99999:7:::
nobody:*:18216:0:99999:7:::
_apt:*:18216:0:99999:7:::
systemd-timesync:*:18216:0:99999:7:::
systemd-network:*:18216:0:99999:7:::
systemd-resolve:*:18216:0:99999:7:::
messagebus:*:18216:0:99999:7:::
unscd:*:18216:0:99999:7:::
ntp:*:18216:0:99999:7:::
sshd:*:18216:0:99999:7:::

将root:后面的第一个*替换为第二步加密之后的密码

替换后第一行为/etc/shadow第一行为

root:$1$0cFL6rLW$aKxksiunPZOskbplB5Uk90:18216:0:99999:7:::

编辑/etc/ssh/sshd_config ,在vi中:set number开启行号

>  vi /etc/ssh/sshd_config

第32行 左右 许可root用户通过ssh登录

#PermitRootLogin prohibit-password

释放掉注释,并修改值为yes,调整完之后第32行为

PermitRootLogin yes

第38行左右 许可通过ssh证书 免密码登录

# PubkeyAuthentication yes

释放掉注释,调整完之后第56行为

PubkeyAuthentication yes

第56行左右 许可 通过 用户名与用户密码 进行登录

#PasswordAuthentication yes

释放掉注释,调整完之后第56行为

PasswordAuthentication yes

(qcow2注册到OpenStack之后启动虚拟机源还是默认的,目前原因未知,可待虚拟机启动后执行下列修改)

编辑/etc/apt/sources.list ,将替换为以下内容(腾讯源)

# See /etc/apt/sources.list.d/debian.sources
deb https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm main non-free non-free-firmware contrib
deb-src https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm main non-free non-free-firmware contrib
deb https://mirrors.tencent.com/debian-security/ bookworm-security main
deb-src https://mirrors.tencent.com/debian-security/ bookworm-security main
deb https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm-updates main non-free non-free-firmware contrib
deb-src https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm-updates main non-free non-free-firmware contrib
deb https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm-backports main non-free non-free-firmware contrib
deb-src https://mirrors.tencent.com/debian/ bookworm-backports main non-free non-free-firmware contrib

编辑/root/.bashrc ,1,3,4,8,15行为说明注释,除此之外释放所有注释

>  vi /root/.bashrc

编辑之前内容为:

# ~/.bashrc: executed by bash(1) for non-login shells.

# Note: PS1 and umask are already set in /etc/profile. You should not
# need this unless you want different defaults for root.
# PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\h:\w\$ '
# umask 022

# You may uncomment the following lines if you want `ls' to be colorized:
# export LS_OPTIONS='--color=auto'
# eval "`dircolors`"
# alias ls='ls $LS_OPTIONS'
# alias ll='ls $LS_OPTIONS -l'
# alias l='ls $LS_OPTIONS -lA'
#
# Some more alias to avoid making mistakes:
# alias rm='rm -i'
# alias cp='cp -i'
# alias mv='mv -i'

编辑之后内容为:

# ~/.bashrc: executed by bash(1) for non-login shells.

# NOTE 必须保持这样判断,这样通过scp拷贝内容的时候,不会出现问题
case $- in
    *i*) ;;
      *) return;;
esac


# Note: PS1 and umask are already set in /etc/profile. You should not
# need this unless you want different defaults for root.
# PS1='${debian_chroot:+($debian_chroot)}\h_虚拟机内部:\w\$ '
# NOTE 用黄色字体显示PS1 提示符
PS1='\[\e[1;33m\]${debian_chroot:+($debian_chroot)}\h_虚拟机内部:\w\$ \[\e[0m\]'
umask 022

# You may uncomment the following lines if you want `ls' to be colorized:
export LS_OPTIONS='--color=auto'
eval "$(dircolors)"
alias ls='ls $LS_OPTIONS'
alias ll='ls $LS_OPTIONS -l'
alias l='ls $LS_OPTIONS -lA'
#
# Some more alias to avoid making mistakes:
# alias rm='rm -i'
# alias cp='cp -i'
# alias mv='mv -i'
# dhclient ens3

ensure_dhclient_running() {
    if ! pgrep -f "dhclient.*ens3" > /dev/null; then
        echo "dhclient for ens3 is not running. Starting it now..."
        /sbin/dhclient ens3
    fi
}

# ensure_dhclient_running

de60_exec_inside_vm() {
    local lock_file="${HOME}/lc20_de60_debian_12_vm_lock.sh"

    # 检查锁文件是否存在
    if [ -f "$lock_file" ]; then
       # echo "锁文件已存在,跳过执行."
        echo "#--> 最后一次执行: $(date)" >> "$lock_file"

        return 0
    fi

    echo "锁文件不存在,开始执行命令..."

    # 执行命令序列
    echo "正在显示网络接口信息..."
    ip a

    echo "正在为 ens3 接口获取 IP 地址..."
    dhclient ens3

    echo "再次显示网络接口信息..."
    ip a

    echo "正在显示路由表..."
    ip route

    echo "正在测试网络连通性(ping 8.8.8.8)..."
    ping 8.8.8.8 -c 3

    echo "正在测试 HTTP 连接(访问 www.baidu.com)..."
    curl www.baidu.com
    echo -e  "\n\n\n"
    hostnamectl

    # 创建锁文件
    touch "$lock_file"
    echo "###--> 创建了锁文件: $(date)" >> "$lock_file"
    echo "已创建锁文件 :$lock_file"
    echo -e "\e[1;32m\n本信息只在第1次登录的时候测试网络联通性,以后登录都不会再测试了\e[0m"

}

# 调用函数
de60_exec_inside_vm

>  vi /usr/share/vim/vim81/defaults.vim

78,79,80三行内容为:

if has('mouse')
  set mouse=a
endif

在"="前面添加一个"-",编辑后内容为:

if has('mouse')
  set mouse-=a
endif

最后执行quit命令退出guestfish,将qcow2镜像文件注册到openstack,投递虚拟机实例即可

制作一个 单一qcow2镜像文件 完整的qemu 虚拟机 把所有的虚拟机内部环境整理工作都进行完毕(例如 ssh证书 免密码登录等)

# 必须是切换到 git仓库的 main分支
git switch main

env | grep VSCODE_REMOTE

# 获得类似如下的内容

CNB_VSCODE_REMOTE_SSH_SCHEMA=vscode://vscode-remote/ssh-remote+cnb-11g-1j6caqd5t-001.59900aed-2fcf-469e-8389-2e640dea4227-qmo@remote.cnb.space:2201/workspace/

试验一下是否可以在命令行中,通过ssh登录到cnb.cool的主工作空间中去

#!/bin/bash

# NOTE 如下的URL是拷贝自上面的 CNB_VSCODE_REMOTE_SSH_SCHEMA 环境变量
export URL="vscode://vscode-remote/ssh-remote+cnb-11g-1j6caqd5t-001.59900aed-2fcf-469e-8389-2e640dea4227-qmo@remote.cnb.space:2201/workspace/"

SSH_ADDRESS=$(echo "$URL" | awk -F'+' '{print $2}' | awk -F':' '{print $1}')

export MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS="$SSH_ADDRESS"

echo "MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS=$MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS"

ssh -p 2201 ${MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS}

#!/bin/bash

# NOTE 如下的URL是拷贝自上面的 CNB_VSCODE_REMOTE_SSH_SCHEMA 环境变量
export URL="vscode://vscode-remote/ssh-remote+cnb-11g-1j6caqd5t-001.59900aed-2fcf-469e-8389-2e640dea4227-qmo@remote.cnb.space:2201/workspace/"

SSH_ADDRESS=$(echo "$URL" | awk -F'+' '{print $2}' | awk -F':' '{print $1}')

export MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS="$SSH_ADDRESS"

echo "MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS=$MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS"

# NOTE 下面需要修改为你自己的qemu qcow2镜像的地址
export my_source_qemu_vm_filename="my_qemu_vm.qcow2"
export cnb_target_dir="/tmp/cm40_de60_qemu_vm_rsync_workdir"

# NOTE 如下参数是支持断点续传的
apt update && apt install -y rsync lsof tree psmisc && \
rsync \
  -avzP \
  -e "ssh -p 2201" \
  ${my_source_qemu_vm_filename} \
  ${cnb_target_dir}

# NOTE 尝试通过 ssh通道 查看一下 传递到 cnb.cool主工作空间中文件的情况
ssh -p 2201 ${MY_CNB_CURRENT_SSH_ADDRESS} ls -lah "${cnb_target_dir}/${my_source_qemu_vm_filename}"

---

重新回到cnb.cool主工作空间中,执行类似如下的代码

# NOTE 为了简化本README 我们假设您的qemu虚拟机 只有一个qcow2文件组成
if [[ -f "${cnb_target_dir}/${my_source_qemu_vm_filename}" ]]; then
  if [[ -f "/workspace/ho38_qemu_images/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2" ]]; then
    if [[ ! -f "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2" ]]; then
      # NOTE 通过移动原有的文件_实现备份的目的
      mv \
        "/workspace/ho38_qemu_images/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2" \
        "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2"
    fi

    # NOTE 更改原有的镜像的名字_方便以后的_操作
    echo -e "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/bk30_$(date '+%Y-%m-%d日_%H:%M:%S秒')_虚拟机镜像备份_de60_debian_12_generic_amd64.qcow2"

    mv \
      "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2" \
      "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/bk30_$(date '+%Y-%m-%d日_%H:%M:%S秒')_虚拟机镜像备份_de60_debian_12_generic_amd64.qcow2"

    # NOTE 把上面从您自己的qemu虚拟机的qcow2镜像拷贝到特定的位置
    # 并且修改为特定的名称
    # 原因是,这里一个简化的README.md 这样可以服用 我们演示仓库中 现有的脚本,更加容易跑通
    cp -f \
      "${cnb_target_dir}/${my_source_qemu_vm_filename}" \
      "/workspace/ho38_qemu_images/oe60_de60_debian_12_备份虚拟机/de60_debian_12_generic_amd64.qcow2"

    # 紧接着检查退出状态码
    if [ $? -eq 0 ]; then
      echo "✅ 上一个命令执行成功!"
    else
      echo "❌ 20_上一个命令执行失败_原因未知"
    fi

  else
    echo -e "30_情况不明,无法继续进行"
  fi
else
  echo -e "60_没有发现_需要更新的_qemu_虚拟机的镜像_无法在进行操作"
fi

cd /workspace && git switch main

备份原有的.ssh证书

cd /workspace

if [[ -d "/workspace/ho38_qemu_images/sh60_debian_12_虚拟机的_一些文件/rootfs/root/.ssh" ]]; then

  cp -r -f \
    "/workspace/ho38_qemu_images/sh60_debian_12_虚拟机的_一些文件/rootfs/root/.ssh" \
    "/workspace/ho38_qemu_images/sh60_debian_12_虚拟机的_一些文件/rootfs/root/bk30_$(date '+%Y-%m-%d日_%H:%M:%S秒')_上一个虚拟机镜像_配合的_ssh证书备份_ssh"

else
  echo -e "70_没有找到原有的_ssh证书的目录_无法继续"
fi

需要把如下目录中 .ssh证书 替换为你自己的 .ssh证书, 否则 后继 无法使用 ssh证书 免密码登录 因为 证书 不一致 无法登录

cd /workspace/ho38_qemu_images/sh60_debian_12_虚拟机的_一些文件/rootfs/root/.ssh

# 手动替换这些证书

➜  .ssh git:(main) ✗ pwd
/workspace/ho38_qemu_images/sh60_debian_12_虚拟机的_一些文件/rootfs/root/.ssh
➜  .ssh git:(main) ✗ ll
total 20K
-rw-r--r-- 1 root root  748 Sep 29 08:01 authorized_keys
-rw-r--r-- 1 root root 3.4K Sep 29 08:01 id_rsa
-rw-r--r-- 1 root root  748 Sep 29 08:01 id_rsa.pub
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K Sep 29 08:01 known_hosts
-rw-r--r-- 1 root root  714 Sep 29 08:01 readme.md

在cnb.cool主工作空间_继续进行如下操作 需要修改多个文件

• DMakefile
• .cnb.yml
• Makefile

下一个版本中我们将提供一个bash函数 进一步代替这些手工改动

cd /workspace

git switch main

git status

# TODO 仔细看这行,这里有一个最为关键的,您必须手动修改的地方
# /workspace/DMakefile
# 大约第11行左右
# 您必须手工的修改为您的docker的地址
# 我没有办法用变量的模式,替您自动完成(经过多次尝试,我们使用变量模式都是失败的)
# 类似如下
# ce12_cnb_qemu_vm_for_os_study_IMAGE_NAME="docker.cnb.cool/8888/cnbcnb/imadesk/cnb_xfce_qemu/cnb_xfce_qemu/ce12_cnb_qemu_vm_for_os_study:latest"

cd /workspace && git add .

git commit -m "我把 de60-debian-12-qemu-vm 虚拟机的 qcow2 镜像文件 替换我自己的版本了"

apt update && apt install -y make lsof

# NOTE 下面将
# 依据main分支中的修改 对另外2个git 分支 进行git merge操作(从main分支到该分支 方向)
# git push --all
# docker build .
# docker push
[[ -f "/workspace/DMakefile" ]] && make -f DMakefile sync

退出 原有的cnb.cool的工作空间(就是那个webide)

# 可以使用如下命令,加速cnb.cool工作空间的关闭
# 不是所有的cnb.cool工作空间中,都安装好了 killall 命令
killall docker-init

等待cnb.cool工作空间完全关闭 重新点击'学习笔记'按钮,就如工作空间 就有可能是您自己的 qemu 虚拟机镜像的版本

---

https://docs.openstack.org/image-guide/modify-images.html#guestfish

https://blog.51cto.com/superzhangqiang/1705678

https://blog.csdn.net/weixin_42551369/article/details/88946622

http://www.chenshake.com/openstack-mirror-and-password/