树莓派CM4(三): 定制自己的树莓派镜像-数字星空

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