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在 Android 系统上安装 Debian Linux 与 R

2015-07-15 00:00:00 来源：中存储网

其实在 Android 平板上通过第三方软件 ， 已经可以提供很多类似一般桌面 Linux 系统的工具了 。 常用的 Firefox、VLC、 LibreOffice 以及 终端模拟器 都有 Android 版本 ， 结合 Busybox 也能拥有大部分 coreutils 工具 ， 甚至还有诸如 Terminal IDE 这种一站式的开发工具方案 （ 不过不支持 Android 5.0+）。 若是想要接近桌面级别的体验的话 ， 比如像在下希望使用的 R 语言环境 ， 还是安装一个完整的 Linux 环境比较好 。

在 Android 平台上 ， 若是 Unlock Bootloader 且获取了 root 权限 ， 那么有一大票的方法可以将亦或完整亦或深度定制各种的 Linux 环境安装上去 ， 网上教程也有不少 ， 不再赘述 。 本文描述的方法则是 ：

  1. 无需 root， 无需修改系统分区或者 Bootloader；
  2. 安装的是正常的 Debian Linux ARM 版本 ， 可从官方仓库获得更新 ， 兼容第三方 backport 仓库 ；
  3. 允许多个 Linux 发行版共存 ， 非常方便的删除或重建 ， 无需担心在系统或者 SD 卡上有异样残留 。

首先请出主角 GNURoot 及 GNURoot Wheezy。 前者在应用程序级别提供一个虚拟根文件系统 ， 允许在其上运行为其微调的桌面 Linux 发行版 ； 后者则显而易见的是为其打造的 Debian Wheezy 版本 。

GNURoot 本身支持多个不同的 Linux 发行版 ， 在下常用的 Fedora 亦在其中 ， 不过由于打包的古老亦不再维护的 Fedora 17， 实在是不推荐使用 。 至于那个 Debian WheezyX 版本 ， 稍候说明 。

GNURoot 的使用方法相当直观 。 第一步选择要创建的根文件系统 ， 若是没有安装上面提到的 Wheezy 的话 ， 在选择后跳转到 Play Store 提示安装 。 稍事片刻创建完成后 ， 就可以在第二步选择启动了 ， 记得勾上 "Launch As Fake Root" 的选项 。 第三个选项则是删除根文件系统 ， 点击后选中的根文件系统就会干净的删除 ， 估计您不会想现在就点击它吧 …

不过在点击启动之前 ， 最好确认下您已经准备好了合适的输入设备 ， 因为即将迎接您的仅仅是一个终端模拟器 ， 而安装 R 的操作需要有不少终端的操作 。 若是有蓝牙键盘最好 ， 没有的话推荐使用这款名为 Hacker's Keyboard 的虚拟键盘 ， 可以提供很多终端下常用的按键 。

Debian Wheezy 这个根文件系统生成时间稍早 ， 所以当然一上来是通过 apt-get 升级到最新版本了 。 除此之外 ， 诸如 less、｀vim` 之类的工具也还是装上才感觉正确了 。 有几点注意的 ：

  1. 默认登录即是 root 账户 ；
  2. 主机的内置存储和 SD 记忆卡等设备被挂载到 /storage 下 ；
  3. 由于 Android 系统权限限定 ， 仅能写入内置存储 ， 不能写入外置 SD 卡 ；
  4. 包括 GNURoot 及 GNURoot Wheezy 在内的程序都无法移动到 SD 卡 ， 因为 SD 卡上没有可执行权限的概念 。

由于 Debian 针对 Stable 的管理策略 ， 要想用上最新的 R 必须使用 backport 的仓库 。 根据 Debian Package for R Software 的描述 ， 需要将如下仓库信息添加到 /etc/apt/sources.list 文件末尾 ：

deb http://<favorite-cran-mirror>/bin/linux/debian wheezy-cran3/

对于在下的网络来说 ， 既是以下地址 ：

deb http://mirrors.ustc.edu.cn/CRAN/bin/linux/debian wheezy-cran3/

通过 echo 加重定向的方式可以非常方便的将其添加到文件末尾 。

然后添加加密公钥到 ：

apt-key adv --keyserver keys.gnupg.net --recv-key 381BA480

再下来就是安装了 ：

apt-get update apt-get install r-base r-base-dev

这个过程比较漫长 ， 一方面是源自访问 Debian FTP 的速度 ， 另外则是安装及解包时间了 。 在耐心等待或者一觉之后 ， 就可以开心的在平板上使用 R 语言啦 ！

对于已经习惯使用图形化 IDE Rstudio 的在下来说 ，R 终端还是需要熟悉下的 ：

  1. 运行脚本需要使用 Rscript， 而非 R CMD BATCH。
  2. 使用 help.start() 可以启动 HTML 的帮助手册页面 ， 可以在 Android 系统环境下的浏览器中查看 。
  3. 类似的 ， 图形绘制及表格之类的 ， 也可以通过嵌套在 Shiny 的方式输出到 Web 页面 ， 之后再 Android 系统浏览器中查看 。

最后说说同一个作者出品的 WheezyX 及 GNURoot Debian。 前者是在启动时初始化一个 vnc 服务 ， 使得可以使用本地或远程的 VNC 客户端看到 X 图形化界面 。 在下尝试了在其基础上安装 LXDE 桌面环境 ， 在极度漫长的等待失败 ， 无法启动 LXDE。 后者是该名作者的新作品 ， 按照其说明是新的结合 ， 不过根据评论来看似乎还有不少问题需要处理 。

经过这么一番折腾 ， 感觉 Android 平板还是有不少可以把玩和折腾的地方 ， 特别是对 Linux 用户来说 。 若是您有更多折腾的经历或心得 ， 不妨来稿或者在评论中分享 。

7 月 22 日更新

在本文发布第三天，GNURoot Debian 发布了新版本 0.2，这两天再次体（zhe）验（teng）了下：

  • 与 GNURoot 完全不同，无法延用之前创建的根文件系统，且仅支持 Debian
  • 升级到 Debian Jessie 8.1 Stable 版本，且架构支持硬浮点 armhf
  • 挂载以及和系统交互的方式变化不少，$HOME 分区可以直接在 Android 系统下访问，还有一些奇怪的 mount 输出没看懂
  • 附带的 Jessie 特别精简，连 vi 都没有，创建根分区之后要安装的常用工具不少…
  • CRAN Backport 里的 R 貌似只有针对 armel 的，而 Jessie Backport 里的版本太老，于是想了想，干脆自己动手编译了 R 3.2.1 版本，总共用时两个半小时，还好
  • 至少在我使用的 Z4 Tablet 上，安装部分应用（比如 git, openssh-client）会提示 Cannot open audit interface，谷歌说可能跟内核或者挂载有关，已经提交 Issue Report 等反馈…
  • 理论上讲 RStudio Server 也可以编译，但是至少需要解决上述的问题才能安装必要的依赖关系。

8 月 4 日更新

上个周末 GNURoot Debian 发布了 0.26 版本，解决了之前反馈的问题，意味着可以编译 RStudio Server 了！

  • 首先前往 RStudio 官网下载源代码包。
  • 解压到某处之后，仔细阅读其中的 INSTALL 说明。
  • RStudio 需要 R 的共享库，假如之前手动编译 R 的过程中没加上 --enable-R-shlib 选项的话（竟然不是默认启用），重编译先吧…
  • 根据说明，可以借助 dependencies/linux/install-dependency-debian 文件的内容处理编译 RStudio 的依赖关系。由于 GNURoot Debian 默认没有配置 sudo，这里建议还是手动安装各个依赖比较好
  • 几点需要提醒的：
  • 没必要特别安装 OpenJDK 6，在编译 R 的时候所用的 OpenJDK 7 即可
  • 无需担心 AppArmor、Qt SDK 的依赖，Server 版本用不上
  • 解决完 debian 文件所描述的后，参照 common/install-common 里的内容进一步处理依赖关系，同样还是建议参考，但是手动处理，其实也就是手动执行同目录下的其他以 install 开头的脚本。当然在上一步 debian 脚本中通过仓库解决的就不需要了，比如 boost 和 pandoc
  • 此时可以参考 RStudio 论坛上的解答，包括下载最新版本的 Closure Complier 来替换 src/gwt/tools目录中的老版本，已经创建空的 pandoc 目录，都是值得应用的。它还提到了使用 Oracle JDK 8 来加快 GWT 构建，这点我没有尝试，有兴趣也可以用 OpenJDK 8 看看。这篇文档较早，新版本还需要一些 clang 的头文件，也是使用 install 脚本处理就好。
  • 全部依赖关系处理结束之后，返回源代码顶层目录，按照 INSTALL 文档的说明，创建 build 目录并调用 cmake 创建编译配置文件，
  • 若一切正常，就可以使用 make install 开始编译了（没看错，没有 make 步骤）。在 Z4 Tablet 上，GWT 构建果真使用了 90 分钟，而 C++ 代码部分的编译用了 6 至 8 小时（具体时间未知，因为中途睡着了…）
  • 结束之后，继续按照 INSTALL 文档的说明，创建服务所用的运行账户、添加 init.d 配置文件、创建管理脚本符号链接、创建运行时所必要的目录
  • 之后就可以通过 rstudio-server start 启动，然后在系统浏览器中输入 ｀127.0.0.1:8787｀，其中 8787 是 rstudio-server 的默认端口号，就能看到熟悉的 RStduio 登录界面啦！
  • 不过，别高兴的太早…你会发现 root 账户登录不能，提示需要密码，设置密码后还是不行，创建个全新的普通用户，问题依旧，提示 Error occurred during transmission…网上搜到的解决方案提示根分区满了，呃，好像不相关啊…
  • 尝试换用 systemd 的启动脚本时收到提示说 dbus 不可用，不知道这个会不会是原因？

所以，RStudio Server 的确可以在 Andriod/GNURoot Debian 环境下正常编译（尽管时间比较长），但是其正常工作，似乎还需要一些研究。

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