SSDからRaspbianを起動する方法のソースを表示

== 概要 ==
microSDカードには書き込み回数の上限や劣化による寿命があり、起動しなくなる可能性がある。<br>
そこで、USB接続したSSD等の外部ストレージからRaspbianを起動することで寿命を延ばすことができる。<br>
<br><br>

== SDカード必要　SSD起動ディスク化 ==
===== デバイス名の確認 =====
以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo fdisk -l | grep /dev/sda

 # 結果
 Disk /dev/sda: 111.8 GiB, 120034121728 bytes, 234441644 sectors
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
 Disklabel type: dos
 Disk identifier: 0x3d0e23d3
<br>
===== パーティションの作成 =====
SSDのパーティションを作成するため、以下のコマンドを実行する。<br>
 # パーティションテーブルの設定を行う
 sudo fdisk /dev/sda
<br>
続いて、以下のように入力していく。<br>
 # dでパーティションを削除する
 Command (m for help): d
 Selected partition 1
 Partition 1 has been deleted.
 
 # pで現在の状態を確認
 Command (m for help): p
 Disk /dev/sda: 3.7 TiB, 4000787030016 bytes, 7814037168 sectors
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
 Disklabel type: gpt
 Disk identifier: F3BA4D9C-C2F7-43FF-837C-D3BFBFBF5C1D
 
 # nでパーティションを作成(何も入力しない場合は全てデフォルトとなる)
 Command (m for help): n
 Partition number (1-128, default 1): 1
 First sector (34-7814037134, default 2048): 2048
 Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-7814037134, default 7814037134):
 
 Created a new partition 1 of type 'Linux filesystem' and of size 3.7 TiB.
 
 # pで作成したパーティションを確認する
 Command (m for help): p
 Disk /dev/sda: 3.7 TiB, 4000787030016 bytes, 7814037168 sectors
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
 Disklabel type: gpt
 Disk identifier: F3BA4D9C-C2F7-43FF-837C-D3BFBFBF5C1D
 
 Device     Start        End    Sectors  Size Type
 /dev/sda1   2048 7814037134 7814035087  3.7T Linux filesystem
 
 # wで変更を書き込む
 Command (m for help): w
 The partition table has been altered!
 Calling ioctl() to re-read partition table.
 Syncing disks.
<br>

===== 作成したパーティションの確認 =====
上記で作成したパーティションを確認するため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo fdisk -l
 
 # 結果
 ...省略
 Disk /dev/sda: 111.8 GiB, 120034121728 bytes, 234441644 sectors
 Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
 Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
 I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
 Disklabel type: dos
 Disk identifier: 0x2a6be21a
 
 Device     Boot Start       End   Sectors   Size Id Type
 /dev/sda1        2048 234441643 234439596 111.8G 83 Linux
<br>
 lsblk
 
 # 結果
 NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
 sda             8:0    0 111.8G  0 disk 
 └─sda1        8:1    0 111.8G  0 part 
 mmcblk0       179:0    0  58.9G  0 disk 
 ├─mmcblk0p1 179:1    0  42.9M  0 part /boot
 └─mmcblk0p2 179:2    0  29.8G  0 part
<br>
===== パーティションのフォーマット(ext4) =====
SSDに作成したパーティションをフォーマットするため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo mkfs.ext4 /dev/sda1
 
 mke2fs 1.43.4 (31-Jan-2017)
 Found a dos partition table in /dev/sda1
 Proceed anyway? (y,N) y   '''← yを入力'''
 Creating filesystem with 29305205 4k blocks and 7331840 inodes
 Filesystem UUID: bf3db726-f1fa-4a6c-a64b-fe48bbfa9a99
 Superblock backups stored on blocks: 
      32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 
      4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872
 
 Allocating group tables: done                            
 Writing inode tables: done                            
 Creating journal (131072 blocks): done
 Writing superblocks and filesystem accounting information: done   
<br>
===== ルートディレクトリのコピー(SDカードからSSDへ) =====
SDカードのルートパーティションにあるルートディレクトリの全ての内容(bootディレクトリを除く)をSSDへコピーする。<br>
<br>
まず、SSDのパーティションをアンマウントする。
 sudo umount /dev/sda1
<br>
次に、マウントポイントを作成する。(ここでは、tmpディレクトリ内に作成する)<br>
 sudo mkdir /tmp/mmcrf /tmp/ssdrf
 sudo mount /dev/mmcblk0p2 /tmp/mmcrf   ←Raspbian OSのルートディレクトリをマウント
 sudo mount /dev/sda1 /tmp/ssdrf
<br>
上記で作成した/tmp/mmcrfから/tmp/ssdrfへtarコマンドを使用して全てコピーする。
 cd /tmp/mmcrf
 sudo tar --backup -c * | sudo tar -C /tmp/ssdrf -xv
<br>
ディスクの調整を行う。<br>
 sudo umount /dev/sda1
 sudo e2fsck -f /dev/sda1
<br>
===== 自動マウントの設定 =====
/etc/fstabにSSDのPARTUUIDを登録することにより、起動時に自動マウントすることができる。<br>
PARTUUIDを登録する理由は、SSDのフルパスが変更されてもマウントできるからである。<br>
<br>
ブートファイルであるcmdline.txtを編集する。(cmdline.txtのバックアップを作成すること)<br>
cmdline.txtの中にあるroot=/dev/mmcblk0p2をroot=PARTUUID=xxxxに変更する。<br>
(PARTUUIDの値は、blkidコマンドを実行することで表示される)<br>
 sudo cp /boot/cmdline.txt /boot/cmdline.txt.org
 sudo nano /boot/cmdline.txt
 
 # 変更前
 dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
 
 # 変更後
 dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=xxxxxxxx-xx rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
<br>
fstabを編集して、PARTUUIDの値を変更する。<br>
fstabの設定に誤りがある場合、再起動時にemergency modeで起動されるので、必ずfstabファイルのバックアップを取ること。<br>
 sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.org
 sudo nano /etc/fstab
 
 # proc                /proc           proc    defaults          0       0
 PARTUUID=xxxxxxxx-xx  /boot           vfat    defaults          0       2   # SDカード内のbootディレクトリ
 PARTUUID=xxxxxxxx-xx  /               ext4    defaults,noatime  0       1   # SSD内のルートディレクトリ
<br>
Raspbian OSを再起動する。<br>
 sudo reboot
<br><br>

== SDカード不要　SSD起動ディスク化 ==
Raspberry Pi 3 model Bにおいて、USBブートは実験的であり設定をOTP(One Time Programmable)メモリに書き込むと<br>
2度と元の設定には戻せなくなる。(model B+では標準でUSBブートが可能になった)<br>
但し、USBブートはmicroSDカードが挿入されていない場合のみ、USB接続した外部ストレージからの起動を可能にするものであり、<br>
今まで通りmicroSDカードを挿入すればUSBブートは無効になる。<br>
<br>
===== Program USB Boot Modeの有効化 =====
まず、現在のOTPメモリの設定を確認するため、以下のコマンドを実行する。<br>
17:1020000aが表示されていれば、Program USB Boot Modeが無効であることを表している。<br>
 sudo vcgencmd otp_dump | grep 17:
<br>
次に、Program USB Boot Modeを有効にするため、bootディレクトリに存在するconfig.txtファイルを編集する。<br>
また、USBからの起動を待つタイムアウトを既定の2秒から5秒に延長するオプションも設定する。<br>
 sudo nano /boot/config.txt

 最下行に以下を入力する
 # Enable usb boot
 program_usb_boot_mode=1
 program_usb_boot_timeout=1  #USBブートの起動を待つタイムアウトを5秒に延長
<br>
Raspberry Piを再起動する。<br>
 sudo shutdown -r now
<br>
1度OTPメモリに書き込めば、Program USB Boot Modeの設定は不要なので、<br>
再度、config.txtファイルを開いて program_usb_boot_mode=1のみをコメントアウトして保存する。<br>
<br>
OTPメモリの設定が変更されているか確認するため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo vcgencmd otp_dump | grep 17:
17:3020000aが表示されていれば、Program USB Boot Modeが有効であることを表す。<br><br>
<br>
===== SSDへRaspbianをインストール =====
外部ストレージとしてUSB2.0で接続可能な外付タイプのSSDを使用する。<br>
SSDにRaspbianをインストールする方法は2種類存在し、両方を以下に記載する。<br>
<br>
* zipファイルからSSDにインストールする方法
:# まず、Raspberry Piの[https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ 公式Webサイト]にアクセスして、<br>最新のRaspbian Buster with desktop and recommended software(2019/6/26現在)をダウンロードする。<br>このとき、zipファイルは解凍しなくてもよい。<br>
:# 次に、RaspbianをSSD(またはSDカード)に書き込むソフトウェアである[https://www.balena.io/etcher/ Etcher]をダウンロードしてインストールする。<br>
:# 最後に、Etcherを起動してダウンロードしたRaspbianをSSDへ書き込む。<br>
<br>
* SD Card Copierでクローンを作成する方法
:SSDへのインストールにはSD Card Copierを使うので、起動中のRaspbianがSSDをブロックデバイスとして認識できれば、<br>
:事前のパーティション操作やフォーマットは不要である。<br>
:SSDのUSBコネクタをRaspberry PiのUSB端子に挿入すると、[リムーバブルメディアの挿入]画面が開くので、[キャンセル]ボタンを押下する。
: [[ファイル:Raspberry-Pi-Setup-01.png|center]]<br><br>
:# まず、デスクトップ画面のタスクバー左端のメニューアイコンから[アクセサリ]→[SD Card Copier]を押下する。
:# 次に、[SD Card Copier]画面にある[Copy From Device:]項目のプルダウンから、<br>コピー元のmicroSDカードのデバイスファイル名(/dev/mmcblk0)″を選択する。
:# 同様に、[Copy To Device:]項目のプルダウンから、コピー先のSSDのデバイスファイル名(/dev/sda)を選択する。<br>[[ファイル:Raspberry-Pi-Setup-02.png|フレームなし|中央|Raspberry-Pi-Setup-02.png]]<br>[[ファイル:Raspberry-Pi-Setup-03.png|フレームなし|中央|Raspberry-Pi-Setup-03.png]]
:# コピー先がmicroSDカードではないので、[New Partition UUIDs]チェックボックスにはチェックを入れずに[Start]ボタンを押下する。
:# "これはデバイス上のすべてのコンテンツを消去します。よろしいですか？"というメッセージが表示されるので、[Yes]ボタンを押下する。
:# 準備ができると2つのパーティションがコピーされる。
:# [Copy complete]画面が表示されたら[OK]ボタンを押下、[Close]ボタンを押下して[SD Card Copier]を終了する。
<br>
===== SSDからRaspbianを起動 =====
まず、Raspbianをシャットダウンして、Raspberry PiからmicroSDカードを取り外す。<br>
<br>
次に、SSDはUSB端子に接続したまま電源を入れて、Raspbianが起動すれば完了である。<br>
<br>
最後に、SSDのパーティション構成とマウント状況を確認するため、以下のコマンドを実行する。<br>
 sudo lsblk
<br><br>

__FORCETOC__
[[カテゴリ:Raspberry_Pi]]