在SSD上爲Raspberry Pi 4B安裝64-bit的作業系統

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前言

上個月，Raspberry Pi 終於出了官方正式版的 64-bit OS

我就想說順便也把手邊的樹莓派通通更新成 64-bit 好了

但夜路走多總是會踩到坑，於是就有了這篇

內容

事前準備

首先，你需要的東西有這些：

  • Raspberry Pi 4B 本體一台
  • 能用的 SD 卡一張
  • 能用的 SSD 一個
  • 能讀 SD 卡的讀卡機一個
  • SSD 轉接頭或裝置一個

這邊要注意 SD 卡的容量不要大於 SSD（應該也很少能夠大於 SSD）

開始行動

燒錄 OS 到 SD 卡中

  1. 我們先從官網下載這個燒錄用的軟體 ## Raspberry Pi Imager，並且安裝

  2. 打開這個軟體，選擇Raspberry Pi OS（other)

  3. 選擇64-bit的 OS

  4. 請先確認你插入的 SD 卡裏面沒有需要的資料，再選擇它，並按下燒錄，然後等一陣子

複製到 SSD 中

  1. 我們的 SD 卡現在有 OS 了，直接把 SD 卡插到樹莓派上面，然後進行開機設定一下

    等最久的部分應該會是等它更新（建議這時候可以去把 VNC、SSH 功能打開）

  2. 更新完成後，我們重新啓動樹莓派

  3. 重啓完成後，我們打開終端並輸入下面指令更新

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    sudo apt update
    sudo apt full-upgrade

    因爲一開始開機導引有設定過，所以這邊不會跳太多東西

  4. 接着，我們使用下面指令更改一下eeprom更新的狀態

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    sudo nano /etc/default/rpi-eeprom-update

    改成這樣

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    FIRMWARE_RELEASE_STATUS="stable"

  5. 使用下面指令更新eeprom

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    sudo rpi-eeprom-update -a

    如果沒什麼問題的話，這邊的輸出大概會長這樣

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    pi@raspberrypi:~ $ sudo rpi-eeprom-update -a
    *** INSTALLING EEPROM UPDATES ***

    BOOTLOADER: update available
       CURRENT: Thu 02 Dec 2021 11:08:03 AM UTC (1638443283)
    	LATEST: Tue 08 Feb 2022 05:24:46 PM UTC (1644341086)
       RELEASE: stable (/lib/firmware/raspberrypi/bootloader/stable)
    			Use raspi-config to change the release.

      VL805_FW: Dedicated VL805 EEPROM
    	 VL805: up to date
       CURRENT: 000138a1
    	LATEST: 000138a1
       CURRENT: Thu 02 Dec 2021 11:08:03 AM UTC (1638443283)
    	UPDATE: Tue 08 Feb 2022 05:24:46 PM UTC (1644341086)
    	BOOTFS: /boot

    EEPROM updates pending. Please reboot to apply the update.
    To cancel a pending update run "sudo rpi-eeprom-update -r".

    注意：如果沒有做這個步驟的話，後面 copy 到 SSD 開機會出現下面的錯誤

    mmc1:Controller never released inhibit bit(s)....

  6. 重新啓動

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    sudo reboot

  7. 我們終於可以插上 SSD（記得要插到USB3.0的孔），使用系統工具去 copy

    這邊要等待一段時間讓它複製（畢竟 SD 卡很慢）

    或是你可以使用指令去 copy sd 卡的內容到 SSD

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    df -h  # View the name of the storage device
    #/dev/mmcblk0 by sd card   /dev/mmcblk0 by ssd
    sudo dd if=/dev/mmcblk0 of=/dev/sda bs=4M

  8. 關機後，把 SD 卡拔掉再啓動就可以使用 SSD 正常進入到桌面了

    到這邊就等於是成功啓動了，我們可以跟 SD 卡說掰掰了

    如果這一步開不起來的話，很有可能是供電的問題
    也就是 SSD 轉接吃的電量太大導致開不了機
    所以需要使用電源供應的孔來充電
    像是筆者測試X.820 測試板與Argon 整合 SSD 的殼測試
    會發現 Argon 的殼裝 SSD 較 X.820 來說，容易開不起來

  9. (Optional) 我們可以安裝測速程式來試試看 SSD 的速度

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    sudo apt install -y hdparm
    sudo hdparm -tT /dev/sda

    輸出會長這樣

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    pi@raspberrypi:~ $ sudo hdparm -tT /dev/sda

    /dev/sda:
     Timing cached reads:   2178 MB in  2.00 seconds = 1091.06 MB/sec
     Timing buffered disk reads: 828 MB in  3.05 seconds = 271.12 MB/sec

    另外，有興趣可以測試原本 SD 卡的效能

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    sudo hdparm -tT /dev/mmcblk0p1

    輸出會類似這樣

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    /dev/mmcblk0p1:
     Timing cached reads:   1830 MB in  2.00 seconds = 915.81 MB/sec
     Timing buffered disk reads: 132 MB in  3.01 seconds =  43.88 MB/sec

    從上面可以看到讀取速度差滿多的

結語

這次我們從無到有安裝官方提供的 64-bit OS 到 SSD 上

其中有一些坑如eeprom的版本及電供問題

發生的時候都很難知道問題出在哪裏

像是電供的供電太少，導致電量不足沒辦法開機

讓我一直以爲是我的 OS 刷錯，瘋狂重刷沒改善

突然改用比較高瓦數的電供來供電才解決問題

總之一切都是坑，希望大家可以完美安裝 64-bit 的 OS

這次的圖片集中處

都放在這邊 imgur

Reference

Troubleshooting and solution to the failure of raspberry pie 4B boot system through external SSD hard disk

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