前言
因為工作或興趣需求，常常需要在不同的環境下編繹程式，但如 Debian Stable backport 套件或是embedded system 的 cross-compile 套件，然而每個環境都會有對應的 OS：Debian backport 時必須安裝 Stable；不同的 SDK 也會有 OS 環境限制(常見有 Ubuntu)。
拜 Virtualization 的技術，目前有 VirtualBox, VMware, KVM 的幫忙可以安裝多個 OS，雖然記憶體價降價很多，但是多了一層虛擬，使得編繹工作無法全速利用 CPU 多核。時間就是金錢，這邊慢一點，那邊慢一點，累積起來就是慢很多。
由於大部份的編繹都是 Linux 相關，所以希望能有一個方式是在 Linux 下，可以安裝各個版本 OS，而且還能享受全速的 CPU 效能。
為瞭解決上述困擾，也就出現了該篇文章的主角：debootstrap
debootstrap原理
這個工具是利用 chroot(change root dir) 的概念，先下載基本的 OS 套件，並解壓安裝到一個指令的目錄下。
安裝完成後，利用 chroot 指令，切換到該目錄，這個目錄變成了新的 system root，而且不會影響到您的系統環境，是完全的隔離。
在這個目錄下進行任何套件安裝或是檔案修改，都不會變動到原本的環境，加上沒有多一層虛擬化(畢竟只是換目錄)，所以又能享受到原本電腦的所有效能。
聽起來很心動吧！趕緊來看使用方法。
debootstrap建置
環境準備：
- /mnt/chroot/stable (chroot 的目錄)
- 確認可連網
- apt install debootstrap
準備完成下，執行以下指令
/$ sudo mkdir -p /mnt/chroot/stable /$ cd /mnt/chroot /$ sudo debootstrap --arch=amd64 bullseye stable http://debian-archive.trafficmanager.net/debian/
接下來 console 會持續出現一連串的訊息，直到訊息停止，就完成第一步的基礎安裝。
設定 chroot 環境
接下來設定這個新安裝好的 Debian Stable 環境，由於目錄內只有單純的檔案，沒有辦法得到本機狀態，所以要將核心的虛擬檔案系統(proc, sys)掛載至新的環境。執行下述的指令完成：
/# sudo mount -t proc proc /mnt/chroot/stable/proc /$ sudo mount -t devtmpfs devtmpfs /mnt/chroot/stable/dev /$ sudo mount -t devpts devpts /mnt/chroot/stable/dev/pts /$ sudo mount -t sysfs sysfs /mnt/chroot/stable/sys增加 "chroot" 字串至 chroot 環境，以便 console 顯示 "chroot" 字串方便我們辨識：
/$ sudo echo "chroot" > /mnt/chroot/stable/etc/debian_chroot拷貝 hosts 至 chroot 環境，才不會造成 "unable to resolve XXXX" 問題。
/$ sudo cp /etc/hosts /mnt/chroot/stable/etc/增加一個帳號方便我們切換至 chroot 使用，並賦予 sudo 及不用輸入密碼的權限
/$ sudo chroot /mnt/chroot/stable /usr/sbin/adduser your_account /$ echo "your_account ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" | sudo tee -a /mnt/chroot/stable/etc/sudoers
透過上述的指令，我們讓新的環境能讀取到本機狀態，接下來就是重頭戲.
chroot 切換
執行下列指令準備第一次切換：
/# sudo chroot /mnt/chroot/stable /bin/su - your_acount
透過該指令能在 chroot 的同時切換到您的帳號。只下 chroot 的話，切過去是 root，還要再下一次 su 切到您的帳號。
因為大部的編繹程式會用到 /sbin 目錄，所以把 sbin 加到帳號的 PATH 內，要再重登入一次生效：
/$ echo "PATH=${PATH}:/sbin:/usr/sbin:/usr/local/sbin" >> ~/.profile
/$ exit
/$ sudo chroot /mnt/chroot/stable /bin/su - your_acount
這樣就完成了整個 debootstrap 安裝，設定 chroot 環境，網速夠快的話，大約 10min 就能完成整個步驟。
Tips - binding workspace
我編寫程式習慣在自已的 home 目錄進行，然後在切換到 chroot 環境編繹，所以資料必須同步至 chroot 目錄下，rsync 是個好辦法，但會多一些 I/O，且不夠即時。介由 kernel binding folder 的機制，可以讓我編繹檔案時，同時 chroot 環境也能看到變更：
/$ sudo mount -o bind /home/your_account/project /mnt/chroot/stable/home/your_account/project
這樣兩個路徑的資料是一致，不管修改哪一邊，都能同時看到變化。
如果用 symbolic link 是不行的喔，因為 chroot 環境無法探索到外界的目錄。 因為兩者的“root”不同。
Tips - easy script to chroot
前面提到掛載核心虛擬檔案系統至 chroot 環境，為了減少切換的準備工作，可以將這些資訊寫到 /etc/fstab 內：
proc /mnt/chroot/stable/proc proc defaults 0 0 sysfs /mnt/chroot/stable/sys sysfs defaults 0 0 devtmpfs /mnt/chroot/stable/dev devtmpfs defaults 0 0 devpts /mnt/chroot/stable/dev/pts devpts defaults 0 0如果您只有一個 chroot 還好，當您有3個以上時，每次執行 mount，會出現太多的 chroot 的檔案系統，即使您沒有 chroot，為了這個問題，我習慣要用時再掛載，所以寫了一個 script 需要時執行一次自動掛載並切帳號。
chroot.sh -d /mnt/chroot/stable -u your_account -b /home/your_account/project
- -d：chroot 目錄路徑
- -u：帳號名稱
- -b：額外 binding 的目錄，多個目錄請用空白分開，前後加入" " 字元
透過這個小小指令，就能快速切換，雖然有些小 bug，還請大家鞭小力點，祝大家 Happy Hacking！
除了 debootstrap，還有 supermin
debootstrap 是在 Debian 安裝 DEB base 的系統，如果想在 Debian 環境安裝 RPM base，就可以用 supermin (前身為febootstrap) 工具，有可興趣的可自行 apt install supermin 研究。
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