树莓派3 U盘启动配置 & 即 MSD启动总结

2023-07-25 11:52:28

树莓派3添加了一个新特性：允许USB启动。现在我们既可以从SD卡启动，也可以从USB启动。USB设备可以是U盘，带USB适配器的SSD硬盘，甚至是移动硬盘。

本文介绍怎么从U盘启动树莓派3。

1、安装 Raspbian

首先在SD卡中安装最新的Raspbian（目前版本是Jessie）操作系统；就是正常安装，安装步骤就不说了。参考安装文档：https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/

安装完成之后，启动树莓派，使用SSH远程登录进Raspbian。

执行更新命令：

sudo apt-get update

sudo BRANCH=next rpi-update

上面命令会更新/boot目录下默认的start.elf和bootcode.bin文件。

开启USB启动模式：

echo program_usb_boot_mode=1 | sudo tee -a /boot/config.txt

重启树莓派。

查看OTP：

vcgencmd otp_dump | grep 17:

输出信息应该类似 17:3020000a。现在树莓派已经开启USB模式，你可以把/boot/config.txt文件中的program_usb_boot_mode=1一行移除掉。

2、把系统安装到U盘

把U盘插入到树莓派，使用如下命令查看设备名：

lsblk

上图中，sda设备是U盘，分区sda1。

卸载U盘：

sudo umount /dev/sda

创建一个100M的FAT32分区和一个Linux分区。U盘数据会丢失，注意备份。

sudo parted /dev/sda

(parted) # 进入到parted命令行，help查看帮助

(parted) mktable msdos # 分区表

如果有警告信息，可以忽略（Ignore->Yes）。

(parted) mkpart primary fat32 0% 100M # 分区

(parted) mkpart primary ext4 100M 100%

输出分区信息：

(parted) print

分区完成之后，Ctrl + C退出。

创建boot文件系统和root文件系统：

sudo mkfs.vfat -n BOOT -F 32 /dev/sda1

sudo mkfs.ext4 /dev/sda2

把当前Raspbian系统拷贝到USB设备：

sudo mkdir /mnt/target

sudo mount /dev/sda2 /mnt/target/ # 挂载分区

sudo mkdir /mnt/target/boot

sudo mount /dev/sda1 /mnt/target/boot/ # 挂载分区

sudo apt-get update

sudo apt-get install rsync # rsync命令用于同步数据

sudo rsync -ax --progress / /boot /mnt/target # 把系统拷贝到U盘

刷新SSH密钥：

cd /mnt/target

sudo mount --bind /dev dev

sudo mount --bind /sys sys

sudo mount --bind /proc proc

sudo chroot /mnt/target

rm /etc/ssh/ssh_host*

dpkg-reconfigure openssh-server

exit

sudo umount dev

sudo umount sys

sudo umount proc

编辑cmdline.txt文件：

sudo sed -i "s,root=/dev/mmcblk0p2,root=/dev/sda2," /mnt/target/boot/cmdline.txt

编辑fstab：

sudo sed -i "s,/dev/mmcblk0p,/dev/sda," /mnt/target/etc/fstab

卸载挂载的文件系统，然后关闭树莓派：

cd ~

sudo umount /mnt/target/boot

sudo umount /mnt/target

sudo poweroff # poweroff是新命令，以前是用shutdown

3、从U盘启动

关闭树莓派之后，断掉电源->拔出SD卡->从U盘启动树莓派。

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什么是MSD

Mass storage device 即大容量存储设备
闪存芯片的U盘 SD卡硬盘固态都行
本次用的就是三星的32GU盘

启动USB BOOT 模式需要安装两个文件 start.elf bootcode.bin
这两个文件存在于 github仓库 rpi-firmware的next分支里
https://github.com/Hexxeh/rpi-firmware/tree/next

开始

首先，下载raspbian的系统镜像。下载地址
我推荐下载lite版本的
不过 lite版本需要一个额外的步骤:
sudo apt-get install rpi-update
然后进行raspberry的更新和 rpi-update的安装

$ sudo apt-get update;

$ sudo apt-get install rpi-update

因为需要从github的仓库里下载文件，所以需要一个比较好的网络环境
我经过测试发现最好的环境是：
树莓派上安装*

sudo apt-get install python-pip

pip install *

然后安装配置 proxychains 代理socks5

sudo apt-get install proxychains

sudo nano /etc/proxychains.conf

将socks4 127.0.0.1 9095改为

socks5 127.0.0.1 port 这边port取决于sslocal配置的本地端口号，我的就是1080

然后

sudo  BRANCH=next proxychains rpi-update

PS: 这是我网络环境，即使路由器*了依旧有点问题，所以需要proxychains进行代理，不然会出现很多错误(见最下面的 More )
BRANCH=next 是将环境变量 BRANCH 设置为 next，这样固件更新的时候会选择next分支而不是branch分支

大致升级过程的显示信息是这样的,期间会有curl进行文件的下载，不过我没截图

允许USB启动：

echo program_usb_boot_mode=1 | sudo tee -a /boot/config.txt

重启

sudo reboot

这边我们对重启前后的信息进行对比

重启前

固件版本：

显示OTP寄存器的信息：

重启后

这边显示 17：3020000a才说明更新成功

USB存储设备的系统安装

准备一个USB存储设备，我用的是U盘，硬盘应该也行。需要格式化，所以注意备数据的备份。

sudo parted /dev/sda  # 使用parted对U欧盘进行分区

(parted) mktable msdos # 创建msdos格式的分区表

Warning: The existing disk label on /dev/sda will be destroyed and all data on this disk will be lost. Do you want to continue?

Yes/No? Yes

(parted) mkpart primary fat32 0% 100M # 分 100M 格式成fat32

(parted) mkpart primary ext4 100M 100% #  剩下的全都格式成ext4

一般都是sda,不过分不清楚的话可以用 $sudo fdisk -l | grep sd查看。

创建BOOT 和root 文件系统

sudo mkfs.vfat -n BOOT -F 32 /dev/sda1

sudo mkfs.ext4 /dev/sda2

创建文件挂载U盘

sudo mkdir /mnt/target

sudo mount /dev/sda2 /mnt/target/

sudo mkdir /mnt/target/boot

sudo mount /dev/sda1 /mnt/target/boot/

安装rsync

sudo apt-get update

sudo apt-get install rsync

将root和boot文件系统同步到U盘上去

sudo rsync -ax --progress / /boot /mnt/target

重新生成SSH key

cd /mnt/target

sudo mount --bind /dev dev

sudo mount --bind /sys sys

sudo mount --bind /proc proc

sudo chroot /mnt/target

rm /etc/ssh/ssh_host*

dpkg-reconfigure openssh-server

exit

sudo umount dev

sudo umount sys

sudo umount proc

编辑 `cmdline.txt`文件，`fstab`文件

sudo sed -i "s,root=/dev/mmcblk0p2,root=/dev/sda2," /mnt/target/boot/cmdline.txt

sudo sed -i "s,/dev/mmcblk0p,/dev/sda," /mnt/target/etc/fstab

也可以手动修改

卸载U盘, 关机

cd ~

sudo umount /mnt/target/boot

sudo umount /mnt/target

sudo poweroff

接下来要做的就是拔掉microSD卡然后用U盘启动了

无microSD卡 U盘启动

A ：是否能在pi1 pi2 上使用

不能，因为关于boot的代码只在BCD2837上有（也就是raspberry pi 3 这一代）。

Tips ：

最好所用的U盘比microSD卡的容量（准确来说是raspbian的文件系统容量）要大

因为网络原因出现过的一些问题

error1.png

error2.png

error3.png

参考链接
https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/bootmodes/msd.md
https://github.com/raspberrypi/documentation/blob/master/hardware/raspberrypi/bootmodes/msd.md
Youtube : https://www.youtube.com/watch?v=hxV3yrn8FK8

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用U盘来代替SD卡安装Raspbian的好处就是，U盘比SD卡更加耐用。不要再担心SD卡不经用的问题.

准备一张64兆以上的SD卡，一个4G以上U盘。
操作环境windows 7。

1、U盘准备：
下载Raspbian，解压缩使用win32diskimager(h ttps://launchpad.net/win32-image-writer/0.6/0.6/+download/win32diskimager-binary.zip)将解压后的IMG文件写入到U盘，这个过程完全和官方写入到SD卡一样，只不过SD卡换成了U盘。
2、SD卡准备：
使用HPUSBBoot（ht tp://rapidshare.com/files/107282064/HPUSBFW.zip）下载Dos boot文件（ht tp://rapidshare.com/files/107282214/USB-Boot.zip，解压缩到一个目录），使用管理员身份用HPUSBBoot格式化SD卡并写入BOOT文件，如图：
<ignore_js_op>

第三项要选中你刚才解压缩生成的目录。
在制作好的u盘里，找到

cmdline.txt文件，用windows记事本打开，修改
root=/dev/mmcblk0p2为
root=/dev/sda2，保存退出记事本，再把所有文件
ctrl+A全选，复制到SD卡里。
搞定，然后就把U盘插在树莓派上开机吧

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