Raspberry Pi 5 安装 Arch Linux

最近买的 Pimoroni 的 Nvme SSD 板到了, 就开始往上装 Arch
因为我没有 Micro HDMI 的线和读写 SSD 的工具, 就打算和正常装系统一样用个 usb boot 进去里面装,同时也得一直 Headless

0. 准备

• Raspberry Pi 5
• USB
• 网线
• PC
• SSD

1. 刷 USB Boot

用 sudo pacman -S rpi-imager 下载 rpi-imager 然后往 USB 里刷一个 Raspberry OS 然后配置好 SSH 密码

2. USB Boot 准备

0. 把 USB 插到 Pi 5 上
1. 把网线从 Pi 上连到 PC, 然后进设置把类型改成 share with other computer
2. 用 ip a 拿到 PC 有线的 ip 比如 10.42.0.1, 然后用 nmap -sn 10.42.0.0/24(没有 nmap 就装) 扫 Pi 的 ip (比如我这里是 10.42.0.83)
3. ssh [email protected] 和前面设的密码连接
4. sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade 更新一下系统
   如果通过网线出不了网可能是 dhcpcd, iptable 之类的问题
5. sudo rpi-eeprom-config -e 里改 BOOT_ORDER, 比如 BOOT_ORDER=0xf64 就是先尝试加载 USB (4) 然后 nvme (6) 然后重复 (f). 参考raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html#BOOT_ORDER
6. sudo rpi-eeprom-update -a 更新一下固件

3. 配置 nvme

参考 pimoroni, 基本除了更新 pi 的固件不需要配置, 如果 lsblk 看不到 SSD 可能是要重启

4. 安装 Arch

0. 进 USB boot 的 SSH
1. 分盘, 我一般用 cfdisk 分(比如 sudo cfdisk /dev/nvme0n1), 最少分两个盘, 一个 >=300Mb 的 boot 和一个主盘’
2. 用 sudo apt install libarchive-tools 来安装 bsdtar
3. 用 root 运行以下脚本(建议写到一个脚本文件里然后sudo), 脚本来自 kiljan.org/2023/11/24/arch-linux-arm-on-a-raspberry-pi-5-model-b
   执行前要去找新的下载链接(见注释)

   #!/bin/bash
   # SSD 的路径
   export SDDEV=/dev/nvme0n1
   export SDPARTBOOT=/dev/nvme0n1p1
   export SDPARTROOT=/dev/nvme0n1p2
   export SDMOUNT=/mnt/sd
   export DOWNLOADDIR=/tmp/pi
   export DISTURL="http://os.archlinuxarm.org/os/ArchLinuxARM-rpi-aarch64-latest.tar.gz"
   
   mkdir -p $DOWNLOADDIR
   (
   cd $DOWNLOADDIR && \
   curl -JLO $DISTURL
   )
   
   # 已经分过盘了
   #sfdisk --quiet --wipe always $SDDEV << EOF
   #,256M,0c,
   #,,,
   #EOF
   
   mkfs.vfat -F 32 $SDPARTBOOT
   mkfs.ext4 -E lazy_itable_init=0,lazy_journal_init=0 -F $SDPARTROOT
   
   mkdir -p $SDMOUNT
   mount $SDPARTROOT $SDMOUNT
   mkdir -p ${SDMOUNT}/boot/firmware
   mount $SDPARTBOOT ${SDMOUNT}/boot/firmware
   
   bsdtar -xpf ${DOWNLOADDIR}/ArchLinuxARM-rpi-aarch64-latest.tar.gz -C $SDMOUNT
   
   rm -rf ${SDMOUNT}/boot/*
   
   mkdir -p ${DOWNLOADDIR}/linux-rpi
   pushd ${DOWNLOADDIR}/linux-rpi
   # 这里需要自己去找链接, 不然可能 404
   # 去 https://archlinuxarm.org/packages/aarch64/linux-rpi 然后复制下载链接
   curl -JLO http://mirror.archlinuxarm.org/aarch64/core/linux-rpi-6.6.16-1-aarch64.pkg.tar.xz
   tar xf *
   cp -rf boot/* ${SDMOUNT}/boot/firmware
   popd
   
   sync
   umount -R $SDMOUNT

   这里是 /boot/firmware 而不是 /boot 参考 raspberrypi.com/documentation/computers/configuration.html#the-boot-folder.
4. 挂载 SSD (可以写成脚本文件)

    #!/bin/bash
    mount /dev/nvme0n1p2 /mnt/sd
    mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/sd/boot/firmware

5. 编辑 sudo vim /mnt/sd/etc/fstab, 改成你的盘

   1
    # Static information about the filesystems.
   2
    # See fstab(5) for details.
   3
   
   4
    # <file system> <dir> <type> <options> <dump> <pass>
   5
    # <pass> is the order of loading parition
   6
    # main partition
   7
    /dev/nvme0n1p2  /               ext4    defaults        0       1
   8
    # boot partition
   9
    /dev/nvme0n1p1  /boot/firmware  vfat    defaults        0       2

6. 编辑 sudo vim /mnt/sd/boot/firmware/cmdline.txt

   1
   # root=/dev/nvme0n1p2 rootfstype=ext4 rw rootwait console=serial0,115200 console=tty1 fsck.repair=yes
   2
   # root=UUID=0000-0000 rootfstype=ext4 rw rootwait console=serial0,115200 console=tty1 fsck.repair=yes
   3
   root=PARTUUID=00000000-0000-0000-0000-000000000000 rootfstype=ext4 rw rootwait console=serial0,115200 console=tty1 fsck.repair=yes

   我这里用的是盘的 PARTUUID, 理论上用路径或UUID应该也可以, 通过 ls /dev/disk/by-partuuid -al, ls /dev/disk/by-uuid -al 和 lsblk 可以拿到
7. 关机， 拔掉 USB, 重启

5. 配置 Arch

• 滚下系统
• [可选] 加 SSH ~/.ssh/authorized_keys
• 同步下时间 ntp
• 设置 locale
• [可选] 安装 zsh omz
• 无线网络
  • 安装 NetworkManager: pacman -S NetworkManager, systemctl enable --now NetworkManager
    • 用 nmtui 启用 TUI 来配置
  • 或安装 iwd 来连接无线网: pacman -S iwd, systemctl enable --now iwd
    • 用 iwctl 然后 station wlan0 connect <UID> 来连接
    • sudo systemctl enable --now iwd 开机启动系统服务
    • 编辑 sudo vim /etc/iwd/main.conf, 加入

      1
      [Settings]
      2
      AutoConnect=true
      3
      [General]
      4
      EnableNetworkConfiguration=true
      5
      [Network]
      6
      EnableIPv6=true

      来让 wifi 自动连接, 使用内置 dhcph 和 ipv6
• [可选?] 安装 dhcph
  • sudo systemctl enable --now dhcph
  • [可选?] 在 /etc/dhcpcd.conf 禁用 ipv6
• 新建用户, 删除 alarm
• 改 hostname (默认是 alarm)
• [可选] 安装 linux-rpi-16k
  • 如果安装后一直 boot 进旧的 也就是 linux-rpi 内核, 可以试着用 /boot/kernel8.img 覆盖 /boot/firmware/kernel8.img
• [可选] Arch 下的 sudo pacman -S rpi5-eeprom 来更新固件
• [可选] 如果要修复 pacman 里生成 image 的

  1
  ==> WARNING: errors were encountered during the build. The image may not be complete.
  2
  error: command failed to execute correctly

  可以编辑 /etc/mkinitcpio.conf 的 HOOKS 那一行, 去掉 kms

  1
  # removed kms
  2
  HOOKS=(base udev autodetect modconf keyboard keymap consolefont block filesystems fsck)

  参考 archlinuxarm

Troubleshooting

如果遇到什么奇怪的内核问题, 比如安装了 16k page 的新内核但是一直在加载旧内核(表现为 uname -a 里和 lsmod 为空之类), 或者 pacman -Syyu 更新内核后有一些问题, 可能是因为内核的 PKGBUILD 里面装到 /boot/kernel8.img 去了(因为我看不到 Arch Linux ARM 的 PKGBUILD 文件所以不能确认). 可以试一下 sudo cp /boot/kernel8.img /boot/firmware/kernel8.img 来覆盖看看能不能修.

6. [可选] Cloudflare 公网 SSH

因为 cloudflare 提供 tunnel, 我们可以用 tunnel 来做 Pi 的公网 SSH (以及其他要公网的服务, 相当于内网穿透)

0. 进 pi 的 arch 的 SSH
1. 接下来可以用 docker 的 cloudflared 或者手动编译 (因为 issue#1151 提到在 2024.1.0 后要自己编译 go 标准库, 不然开不了通道), 我这里选的是手动编译
2. 通过

   git clone https://github.com/cloudflare/go.git
   cd go/src
   ./make.bash

   编译 cloudflare 的 go 标准库
3. 把 go/bin/ 加到 PATH 里
4. 通过

   git clone https://github.com/cloudflare/cloudflared.git
   cd cloudflared
   make cloudflared

   编译 cloudflared
5. 把 cloudflared/ 加到 PATH 里
6. 在 cloudflare 网页上创建一个 tunnel然后在里面创建协议为 SSH 的 public hostname
7. 复制 cloudflared 网页上的 tunnel 配置, 比如

   sudo cloudflared service install <TOKEN>

8. sudo systemctl enable --now cloudflared
9. 然后在 pc 上安装 sudo pacman -S cloudflared
10. 在 .ssh/config 里写 cloudflared 的 ProxyCommand 为 cloudflared access ssh --hostname %h, 参考 developers.cloudflare.com/cloudflare-one/connections/connect-networks/use-cases/ssh

7. [可选] GUI

直接 Hyprland
注意是 pacman -S hyprland 和 Hyprland 启动, 大写 H

8. [可选] 更新 Bootloader

如果风扇没有在开机后(温度不到)时自动关闭, 或者根本不启动，可能是因为 Bootloader 要更新

0. AUR 里这个 rpi-eeprom-git 应该过时了，我目前是手动安装的.
1. 下载或者手动复制这个文件到本地 PKGBUILD 和 rpi-eeprom.install.
2. 把里面第四行 pkgname=(rpi4-eeprom rpi5-eeprom) 这里去掉一个不然 conflicts 会爆 (因为会试图安装两个包).
3. 然后在目录下 makepkg -si 安装.
4. 运行 sudo rpi-eeprom-update.
5. 需要复制新的固件从 /boot 到 /boot/firmware, 比如 sudo cp /boot/bcm2712-rpi-5-b.dtb /boot/firmware/bcm2712-rpi-5-b.dtb, 具体名字是哪个可以用 sudo vclog --msg 看, 覆盖, 然后再重启一次

9. /boot 还是 /boot/firmware?

从 rpi-eeprom-update#L734 来看, 优先级是先是 /boot/firmware 然后再是 /boot, 前面我们3.5 fstab 挂载的也是 /boot/firmware.
但是因为某些原因 (可能比如 pi 4 里默认是 /boot), 相当一部分系统更新, 比如 linux-rpi-16k, 打包后还是解压到 /boot 里导致不能正确更新.
所以我目前的暂时解决方法是:

• 每次更新完系统 (mkinitcpio 跑后) 手动用 sudo cp /boot/kernel8.img /boot/firmware/kernel8.img 覆盖
• 每次更新完固件后 (通过 rpi-eeprom-update), 手动用 sudo cp /boot/bcm2712-rpi-5-b.dtb /boot/firmware/bcm2712-rpi-5-b.dtb 覆盖 (具体名字可能有变)

或者应该也可以一开始通过用 /boot 而不是 /boot/firmware 来解决, 但是我目前 pi 5 是无头模式就懒得折腾重装系统了

一些可能的 Raspberry Pi 应用面

WIFI 无线中继

如果你和我一样(幸运得(x))买到一张板载 MEDIATEK 7927 的主板, 他从2024到2025一年多还没可用的驱动. 那么就可以用树莓派救急当作无线中继(普通路由器也有这个功能).

配置也非常简单, nmtui 修改连接, 然后修改 wired connection 有线连接里面 ipv4 从 automatic 到 shared 模式. 然后就可以通过网线共享无线网络

GitHub self hosted runner

见 https://docs.github.com/en/actions/hosting-your-own-runners/managing-self-hosted-runners/adding-self-hosted-runners, 配置就是跑一个脚本

self hosted website analytics

我是跑的 umami 的 docker

self hosted password manager

Vaultwarden

Zotero Webdav

就用 nginx 跑个 webdav 服务给 zotero 开文件共享

- 新年快乐 :) -