树莓派CM4(三): 定制自己的树莓派镜像

1. 镜像下载

• 使用树莓派最新的镜像Raspberry Pi OS Lite，内核版本6.6
• 下载链接

https://downloads.raspberrypi.com/raspios_lite_arm64/images/raspios_lite_arm64-2024-07-04/2024-07-04-raspios-bookworm-arm64-lite.img.xz

2. 挂载镜像到ubuntu

• 上一步下载的树莓派镜像

  jun@ubuntu:$ ls
  2024-07-04-raspios-bookworm-arm64-lite.img
  

• 查看第一个未使用的回环设备

  jun@ubuntu:$ losetup -f
  /dev/loop0
  

• 将树莓派镜像关联到回环设备

  jun@ubuntu:$ sudo losetup /dev/loop0 2024-07-04-raspios-bookworm-arm64-lite.img 
  [sudo] password for jun:
  

• 查看分区，检测到两个区，其中较小的是系统分区，较大的是根文件系统

  jun@ubuntu:$ sudo kpartx -av /dev/loop0
  add map loop0p1 (253:0): 0 1048576 linear 7:0 8192
  add map loop0p2 (253:1): 0 4481024 linear 7:0 1056768
  

• 创建系统分区挂载目录

  jun@ubuntu:$ mkdir boot
  

• 创建根文件系统挂载目录

  jun@ubuntu:$ mkdir rootfs
  

• 挂载系统分区

  jun@ubuntu:$ sudo mount /dev/mapper/loop0p1 ./boot/
  

• 挂载根文件系统

  jun@ubuntu:$ sudo mount /dev/mapper/loop0p2 ./rootfs/
  

• 查看系统分区

  jun@ubuntu:ig210$ ls ./boot/
  bcm2710-rpi-2-b.dtb       bcm2710-rpi-zero-2-w.dtb  bcm2711-rpi-cm4s.dtb       bootcode.bin  fixup4db.dat  fixup_x.dat      kernel8.img       start4.elf    start_x.elf
  bcm2710-rpi-3-b.dtb       bcm2711-rpi-400.dtb       bcm2712d0-rpi-5-b.dtb      cmdline.txt   fixup4x.dat   initramfs_2712   LICENCE.broadcom  start4x.elf
  bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb  bcm2711-rpi-4-b.dtb       bcm2712-rpi-5-b.dtb        config.txt    fixup_cd.dat  initramfs8       overlays          start_cd.elf
  bcm2710-rpi-cm3.dtb       bcm2711-rpi-cm4.dtb       bcm2712-rpi-cm5-cm4io.dtb  fixup4cd.dat  fixup.dat     issue.txt        start4cd.elf      start_db.elf
  bcm2710-rpi-zero-2.dtb    bcm2711-rpi-cm4-io.dtb    bcm2712-rpi-cm5-cm5io.dtb  fixup4.dat    fixup_db.dat  kernel_2712.img  start4db.elf      start.elf
  

• 查看根文件系统

  jun@ubuntu:ig210$ ls ./rootfs/
  bin  boot  dev  etc  home  lib  lost+found  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
  

3. 自定义系统配置

3.1 使能调试串口

• 修改系统分区下的config.txt

  $ cd boot/
  boot$ sudo vi config.txt
  

• 在config.txt的末尾添加如下内容

  enable_uart=1
  

  

3.2 设置用户名密码

• 设置用户名为jun，密码为9

• 在一台已经进入终端的树莓派中执行如下命令，获取密码的密文，如下表示设置密码为9

  root@jun:/home/jun# echo 9 | openssl passwd -6 -stdin
  $6$tSX0UC/bRp.tzUvf$gqnju1u.BPjPLz1659xUok2GHViNBdcW7D4o4g4tf9xlbVFn4SU2EaV3/0Q02yquTkluWdZBi8sKrB0n3vtaC/
  

• 将用户名和密文拼接

  jun:$6$tSX0UC/bRp.tzUvf$gqnju1u.BPjPLz1659xUok2GHViNBdcW7D4o4g4tf9xlbVFn4SU2EaV3/0Q02yquTkluWdZBi8sKrB0n3vtaC/
  

• 将上一步得到的拼接字符串写入到boot分区的userconf.txt文件中
  

3.3 设置主机名

• 修改根文件系统下的hostname,修改主机名为jun

  sudo vi rootfs/etc/hostname
  

  

• 修改根文件系统下的hosts文件，将127.0.1.1对应的主机名也修改为jun
  

3.4 开启SSH

• 在boot分区中创建一个空文件SSH即可

  boot$ sudo touch SSH
  

3.5 使能IIC

• 修改boot/config.txt,取消dtparam=i2c_arm=on的注释，添加dtparam=i2c_vc=on

  

• 修改rootfs/etc/modules,在其中添加一行i2c-dev

  jun@ubuntu:$ sudo vi rootfs/etc/modules
  

  

3.6 使能SPI

• 修改boot/config.txt,取消#dtparam=spi=on的注释,如果没有这一项，添加之
  

3.7 使能所有的串口

• 修改boot/config.txt，添加如下内容

  deoverlay=uart0,txd0_pin=14,rxd0_pin=15
  dtoverlay=uart2,txd2_pin=0,rxd2_pin=1
  dtoverlay=uart3,txd3_pin=4,rxd3_pin=5
  dtoverlay=uart4,txd4_pin=8,rxd4_pin=9
  dtoverlay=uart5,txd5_pin_12,rxd5_pin=13
  

3.8 添加Logo

• 在用户登录时显示Logo
• 使用figlet这个工具可以生成点线图
  
• 在rootfs/etc/profile文件末尾添加echo指令,打印点线图Logo

  jun@ubuntu:rootfs$ sudo vi etc/profile
  

  echo -e "\033[0;32m
   _____   _____   ____    _____ 
  |_   _| | ____| / ___|  |_   _|
    | |   |  _|   \___ \    | |  
    | |   | |___   ___) |   | |  
    |_|   |_____| |____/    |_|  
                                                                          
  \033[0m\n"
  

4. 取消挂载镜像

jun@ubuntu:$ ls
2024-07-04-raspios-bookworm-arm64-lite.img  boot  rootfs
jun@ubuntu:$ sudo umount ./boot 
jun@ubuntu:$ sudo umount ./rootfs
jun@ubuntu:$ sudo losetup -d /dev/loop0

5. 镜像烧录

• 见文档 《树莓派CM4(一): 镜像烧录》

6. 写在最后

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