在树莓派计算模块CM4 eMMC上安装Ubuntu Server 21.10

陈拓 2021/11/05-2021/11/05

1. 概述

Ubuntu升级真快，今天要装系统，上官网一看系统已经升级到21.10了，21.04下载不了了。

21.10的安装和21.04还是有所不同，特别是网络配置。

2. 下载Ubuntu

Install Ubuntu on a Raspberry Pi | Ubuntu

我选择Ubuntu Server21.10 64-bit下载：

解压：

3. 系统安装

这次使用的树莓派CM4的配置与《在树莓派计算模块CM4 eMMC上安装Ubuntu Server 21.04》

https://zhuanlan.zhihu.com/p/417432899

https://blog.csdn.net/chentuo2000/article/details/120621705

一文的不同。

硬件配置：

CM4核心板RAM内存：4G，eMMC存储：Lite，不带WiFi/蓝牙

用TF卡代替eMMC存储，系统的烧写见

《电脑连接树莓派3B+》

https://zhuanlan.zhihu.com/p/40500429

https://blog.csdn.net/chentuo2000/article/details/103332186

一文。

4. 启用USB

根据官方说明，CM4为了降低功耗，USB接口默认是关闭的，需要手工打开。

查看文件资源管理器，这时系统多出了一个盘符system-boot(F:)

将前面下载的dt-blob.bin文件复制到system-boot的根目录下
修改config.txt文件

在system-boot中找到config.txt文件，可以用记事本打开，在最后一行添加

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

注意最后一行原来是：

dtoverlay=dwc2

保存退出。

弹出system-boot(F:)。

5. 开机启动配置

5.1 基本设置

把掉USB线
接上显示器，插好键盘

如果没有显示器可以用参考文档中的方法配置。

在PC和CM4之间连接网线
将TF卡插到扩展板上，BOOT开关拨到OFF上
用USB线连接电源和TYPE C接口，上电开机
登录

第一次登录的用户名和密码都是 ubuntu

之后系统要求你更改密码，先输入当前密码ubuntu，再输入新密码2次。

登录普通用户：

ubuntu@ubuntu:~$

5.2网络设置

设置固定ip地址

修改默认的网卡配置文件

sudo nano /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets: 
    eth0:
      link-local: []
      optional: true
      dhcp4: no
      addresses:
       - 192.168.137.2/24
      routes:  
        - to: default
          via: 192.168.137.1
      match:
          macaddress: e4:5f:01:4f:db:db
      set-name: eth0
      nameservers:
        addresses: [192.168.137.1,114.114.114.114]
        search: []

验证

注意：下面2个命令在21.10中不能使用了。

sudo netplan try

sudo netplan apply

重启

sudo reboot

查看ip地址

ip a

测试

ping 192.168.137.1

5.3 外网配置

在PC上操作。

打开网络和共享中心

点击“以太网”，设置IP地址：

确定，回到网络和共享中心，点击“WLAN”：

设置“共享”：

以后如果有一天外网不能访问了，重新再设置一次共享就可以了。

测试，回到树莓派上：ping www.baidu.com

可以上外网。

6. 远程登录

在PC上打开Win10 命令窗口，输入：

ssh [email protected]

如果出现：

这是因为重新安装过系统，输入下面的命令解除：

ssh-keygen -R 192.168.137.2

再登录：

登录成功。

查看存储空间使用情况

7. 速度测试

IO写速度

time dd if=/dev/zero of=test.dbf bs=8k count=300000

下面是系统安装在TF卡上的IO写速度：

IO读速度

dd if=test.dbf bs=8k count=300000 of=/dev/null

下面是系统安装在TF卡上的IO读速度：

对比可知，TF卡写入很慢。

测试完记得删除test.dbf文件，很大。

8. 挂载固态硬盘

显示硬盘的设备文件名

sudo fdisk -l

fdisk不支持gpt，用parted对gpt磁盘操作。

gpt无分区限制，故只有主分区，无扩展分区和逻辑分区。分区直接按容量算，不按柱面算。

进入parted交互

sudo parted /dev/nvme0n1

查看分区表

(parted) print

无分区。

创建分区并设置分区大小

(parted) mkpart primary 0 256G

主分区，从0到256G

警告：结果分区未正确对齐以获得最佳性能：34s % 2048s != 0s

输入C取消。

按照提示输入：

(parted) mkpart primary 2048s 100%

成功。

退出parted交互

(parted)q

查看分区设备名称

ls -l /dev/nvme0n1*

sudo fdisk -l

格式化分区为EXT4文件系统

sudo mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p1

mkdir ~/ssd

挂载

sudo mount /dev/nvme0n1p1 ~/ssd

修改权限

sudo chown -R ubuntu:ubuntu ssd

查看磁盘容量

设置固态硬盘自动挂载

在/etc/fstab文件最后一行写：

/dev/nvme0n1p1 /home/ubuntu/ssd ext4 defaults 0 0

sudo nano /etc/fstab

重启系统后硬盘会自动挂载。

9. Ubuntu修改时区和更新时间

查看

date -R

设置东八区时区。

运行tzselect

sudo tzselect

选择亚洲 4) Asia，再选择中国9) China，最后选择北京1) Beijing Time

1) yes

修改~/.profile文件

添加

sudo cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

到~/.profile文件的最后一行：

nano ~/.profile

刷新

source ~/.profile

以后每次在系统启动时会执行。

再次查看时间date -R，已经修改为北京时间

10. 关闭内核自动更新

Ubuntu默认启动了自动更新内核，为了避免内核自动升级后出现重启系统出错不能进入系统，我们可以关闭内核自动更新。

查看已经安装的内核

dpkg --list | grep linux

内核映像文件主要包括以下类型：

　　　　linux-image-版本号：内核映像文件

　　　　linux-headers-版本号：内核头文件

　　　　linux-modules-版本号：内核模块文件

查看正在使用内核

uname -a

禁止内核自动更新

sudo apt-mark hold linux-image-5.13.0-1008-raspi

sudo apt-mark hold linux-headers-5.13.0-1008-raspi

sudo apt-mark hold linux-modules-5.13.0-1008-raspi

sudo apt-mark hold linux-raspi-headers-5.13.0-1008

参考文档

Basic Setup of Ubuntu Server 204 on Raspberry Pi4
https://friendsoflittleyus.nl/basic-setup-of-ubuntu-server-21-04-on-raspberry-pi4/
树莓派ARM开发板使用TF卡启动和系统安装到EMMC启动，硬盘存储读写速度对比测试
http://ourjs.com/detail/5d7056fc5109465a49578948