16 岁高中生成功在 iPhone 7 上安装 Ubuntu 20.04 桌面！
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2021-01-23 13:02
作者 | 米开朗基杨
近日，国外一名 16 岁的开发者发布了一则视频，展示自己为一台已经无法正常使用的 iPhone 7 成功移植了 Ubuntu 20.04，并将其作为服务器来使用。
发布视频的开发者网名为 Daniel Rodriguez[1]，是一名在校高中生。据 Daniel 介绍，他使用的 iPhone7 来自他的外婆，这台手机的屏幕、电源等硬件设备基本上保存完好，但由于 NVMe NAND 已经完全无法访问，这意味着这台手机将永远无法再运行 iOS 系统，基本上已经相当于一块砖头。于是他拿到这台手机，萌生了改造它的想法。
Daniel[2] 参考并使用了 checkra1n[3]，linux-sandcastle[4]，projectsandcastle[5] 等开源项目，同时自己编写了网桥设置 script/udev 规则[6]来实现这一复杂的工作。最终成功在这台坏掉的 iPhone7 上运行了 Ubuntu 20.04 。
来观摩下他的改造步骤。
准备工作
NFS 服务、dhcp 服务 越狱工具 checkra1n 0.10.2-beta[7] Kernel fork for h9x/A10[8] projectsandcastle 工具[9]。projectsandcastle 是一款针对 iPhone 的 Android/Linux 支持工具，该工具可以给广大研究人员提供很多实用工具。 你还需要一个运行在 arm64 平台中的 Ubuntu 系统来进行编译，或者你也可以使用交叉编译器，当然最方便的是使用docker buildx。 网桥设置 script/udev 规则[10]
1. 构建 Rootfs
debootstrap 是 Ubuntu 提供的用于建立精简 Ubuntu 系统的方案，可以在指定的目录下安装一个精简的 Ubuntu 系统，除了一些配置以外，其内容与使用 Ubuntu 安装镜像第一阶段安装的内容基本相同。首先要在 arm64 架构的 Ubuntu 中安装 debootstrap：
$ sudo apt-get install debootstrap -y
假设你的 nfs 服务提供的文件目录为 /mnt/nfsrootarm64。然后执行以下命令：
$ sudo debootstrap focal /mnt/nfsrootarm64
# chroot 进入新系统
$ chroot /mnt/nfsrootarm64
# 安装必要工具
$ apt install vim network-manager openssh-server
# 修复 LC_ALL 错误，选择 en_US.utf-8 作为默认值。
$ dpkg-reconfigure locales
# 修复时区
$ dpkg-reconfigure tzdata
# 添加用户
$ adduser
$ adduser sudo
# 添加 focal-updates, focal-backports 和 focal-security
$ vim /etc/apt/sources.list
2. 编译内核
克隆 Sandcastle 内核项目[11]，执行以下命令生成配置文件：
$ make hx_h9p_defconfig
然后修改 .config 文件，改动部分如下：
CONFIG_USB_ETH=y
CONFIG_NFS_FS=y
CONFIG_IP_PNP=y
CONFIG_IP_PNP_DHCP=y
CONFIG_BLK_DEV_INITRD=n // (none needed, otherwise it'll complain about wanting one)
CONFIG_CMDLINE="earlycon=hx_uart,0x20a0c0000 console=tty0 root=/dev/nfs rw nfsroot=
:/nfsrootarm64,vers=4,tcp init=/usr/bin/systemd rootwait ip=dhcp g_ether.host_addr=12:a5:cf:42:92:fd g_ether.dev_addr=5e:bc:ca:27:92:b1 g_ether.idVendor=1317 g_ether.idProduct=42146 mitigations=off" 可以替换其中的 MAC 地址，不替换也无所谓 替换 NFS Server 的地址 CONFIG_ROOT_NFS=y
CONFIG_CMDLINE_FORCE=y
CONFIG_DEBUG_INFO=n // 可以大大加快编译速度
直接编译：
$ make -j 4 Image
编译完成后，执行以下命令生成设备树，后面 PongoOS 会用到：
$ ./dtbpack.sh
最后生成 PongoOS 启动镜像：
$ lzma -z --stdout arch/arm64/boot/Image > ../Image.lzma
3. 通过 pongoOS 加载内核和设备树
克隆 projectsandcastle 项目：
$ git clone https://github.com/corellium/projectsandcastle
然后进入 loader 目录，直接运行以下命令进行编译：
$ cc -O2 -Wall load-linux.c -lusb-1.0 -o load-linux
4. 设置网络
克隆作者的项目：
$ git clone https://github.com/newperson1746/iphone7-linux-nfsroot
你可以编辑 ethbridge.sh 来修改网卡名，使其可以作为 udev 接受的参数，不过我比较懒，就不改了。
编辑 70-iphone7.rules，将 MAC 地址修改为步骤 2 中设置的 MAC 地址。然后将 70-iphone7.rules 移动到 /etc/udev/rules.d 目录中，执行以下命令：
$ sudo udevadm control --reload
5. 最后的大招
首先重启 iPhone 7 进入恢复模式：
将 iPhone 用数据线和电脑上的 iTunes 连接；
将 iPhone 关机；
同时按下电源键和**“音量 -”**键，看到苹果 Logo 也不要松开，直到看到下面这个界面；
此时手机已进入恢复模式。
然后启动越狱工具 checkra1n，不加任何参数。点击 start，然后根据提示进入 DFU 模式。一但进入了 DFU 模式，在手机尝试启动进入 iOS 系统之前立即按下 CTRL-C键。执行命令 checkra1n -cpE进入 PongoOS 的命令行模式。执行命令 load-linux进入 Ubuntu 系统。
接下来你就会在屏幕上看到 Ubuntu 会自动配置 DHCP，挂载 rootfs，然后启动 systemd，进入登录提示!
你可以通过 DHCP 服务器来查看它的 IP 地址，最后通过 ssh 连接到 iPhone！
以上就是在 iPhone 7 中安装 Ubuntu 20.04（不带桌面）的所有步骤，如果你想安装桌面版，可以参考作者的改进版[13]。
总结
尽管有网友夸赞其为天才少年，但 Daniel 本人仍然十分谦逊。他表示这些工作都要归功于 Corellium 和 checkra1n 项目的开发人员，Linus Torvalds 以及 Linux 内核的所有贡献者，Ubuntu 和 Debian 维护者等等。“他们是为这个项目制作所有作品的真正英雄，而我只是恰好在 iPhone 上很好地组装了这些前辈们留下的拼图。”Daniel 说。
参考资料
[1]Daniel Rodriguez: https://www.youtube.com/channel/UCQrHIS1NFfD06-yE5tdbBUw
[2]Daniel: https://www.youtube.com/channel/UCQrHIS1NFfD06-yE5tdbBUw
[3]checkra1n: https://checkra.in/releases/0.10.2-beta#all-downloads
[4]linux-sandcastle: https://github.com/corellium/linux-sandcastle
[5]projectsandcastle: https://github.com/corellium/projectsandcastle.git
[6]网桥设置 script/udev 规则: https://github.com/newperson1746/iphone7-linux-nfsroot
[7]checkra1n 0.10.2-beta: https://checkra.in/releases/0.10.2-beta#all-downloads
[8]Kernel fork for h9x/A10: https://github.com/corellium/linux-sandcastle
[9]projectsandcastle 工具: https://github.com/corellium/projectsandcastle.git
[10]网桥设置 script/udev 规则: https://github.com/newperson1746/iphone7-linux-nfsroot
[11]Sandcastle 内核项目: https://github.com/corellium/linux-sandcastle
[12]<: https://172.16.13.1
[13]作者的改进版: https://www.reddit.com/r/linux/comments/kvmsfd/success_iphone_7_booting_ubuntu_2004_to_full/
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