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RaspberryPi 3B+でUbuntu 16.04を起動させる方法

投稿日：2018年7月11日 更新日：

前の記事では、RaspberryPi 3B+でUbuntu18.04を動作させる方法を書きました。
Ubuntu 18.04が動くだけでも十分ですが、普段ROSを使うときはKineticを使用しているので、Ubuntu 16.04が使えると色々捗ります。

そんな訳で、以下に動作させるまでの手順を記します。

注意事項

こちらである程度は不具合がないことを確認していますが、未確認の不具合があるかもしれません。
そのため、不具合が出ても大丈夫な環境で試してください。

現在確認できている問題点

  • ifupdownで無線LANを設定する際、wpa-roamを使用するとwlan0が起動できない。

イメージデータの公開

この記事の手順で作成したイメージデータを公開しておきます。

  • User : ubuntu
  • Password : ubuntu

アップグレードまで設定済み

https://github.com/AtsushiSaito/Ubuntu16.04_for_RaspberryPi/releases/download/v0.1/ubuntu-16.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi2+upgraded-20180805.img.xz

File Size : 360MB
MD5 : 38c3e846351fae9032ea10b5710f7214

アップグレード＆ROS Kinetic

https://github.com/AtsushiSaito/Ubuntu16.04_for_RaspberryPi/releases/download/v0.1/ubuntu-16.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi2+upgraded+ros-preinstalled-20180805.img.xz

File Size : 688MB
MD5 : 4b163e6c3537ae56e3a04ef882530212

アップグレード＆ROS Kinetic＆カーネルコンパイル済み

https://github.com/AtsushiSaito/Ubuntu16.04_for_RaspberryPi/releases/download/v0.1/ubuntu-16.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi2+upgraded+ros-preinstalled+kernel-compiled-20180805.img.xz

File Size : 1.02GB
MD5 : 7a83369cd9d981906b3ed8312457dadd

ライセンス

  • Ubuntu Server 16.04.4
  • https://wiki.ubuntu.com/ARM/RaspberryPi
  • GPLv3 License
  • ROS Kinetic
  • http://www.ros.org/
  • BSD License
  • Wi-Fi Firmware
  • RPi-Distro/firmware-nonfree
  • https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree/blob/master/LICENCE.broadcom_bcm43xx

準備

今回使うUbuntu 16.04のイメージはARM/RaspberryPiのWikiから取得しました。
http://cdimage.ubuntu.com/ubuntu/releases/16.04/release/ubuntu-16.04.4-preinstalled-server-armhf+raspi2.img.xz

取得したイメージファイルをddコマンドやEtcherなどでイメージを書き込みます。

UbuntuでmiciroSDのマウント

私の環境ではmicroSDを接続すると、自動で/media/atsushi/にマウントされました。
※ atsushiはユーザ名です。

パーティションの中身を編集

  • https://github.com/raspberrypi/firmware

上記のリポジトリをクローンします。

cd ~/
git clone depth 1 https://github.com/raspberrypi/firmware.git

bootとmoduleを各ディレクトリにコピーします。

cd ~/firmware
sudo cp -r modules/* /media/atsushi/cloudimg-rootfs/lib/modules/
sudo cp -r boot/* /media/atsushi/system-boot

次に、config.txtを編集します。

vim /media/atsushi/system-boot/config.txt

kernel=uboot.binの記述を消します。

kernel=uboot.bin
device_tree_address=0x02000000

device_tree_address=0x02000000

ここまでの手順でRaspberryPi 3B+が起動できるようになったと思います。
しかし、まだ問題があるので更に変更を加えていきます。

flash-kerneの書き換え

sudo vim /usr/share/flash-kernel/db/all.db

ファイルの末尾に追記します。

Machine: Raspberry Pi 3 Model B Rev 1.2
Kernel-Flavors: rpi2 rpi2-rpfv
DTB-Id: bcm2710-rpi-3-b.dtb
Boot-Kernel-Path: kernel7.img
Boot-DTB-Path: bcm2710-rpi-3-b.dtb
Boot-Device: /dev/mmcblk0p1

Machine: Raspberry Pi 3 Model B Plus Rev 1.3
Kernel-Flavors: rpi2 rpi2-rpfv
DTB-Id: bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb
Boot-Kernel-Path: kernel7.img
Boot-DTB-Path: bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb
Boot-Device: /dev/mmcblk0p1

/bootの中身を掃除

cd /boot && sudo rm -rf v* r* i* g* c* a* S* firmware.bak/

無線LANの設定

内蔵のwlan0を使用する為には、関連したファイルを更新する必要があります。

cd ~/
mkdir wifi-firmware
cd wifi-firmware

wget https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree/raw/master/brcm/brcmfmac43455-sdio.bin
wget https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree/raw/master/brcm/brcmfmac43455-sdio.clm_blob
wget https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree/raw/master/brcm/brcmfmac43455-sdio.txt
sudo cp *sdio* /lib/firmware/brcm/
cd ../

再起動するとwlan0が動作するようになります。

ホストの名前解決

sudo sh -c 'echo 127.0.1.1 $(hostname) >> /etc/hosts'

アップデート

sudo apt update && sudo apt upgrade

cloud-initの削除

cloud-initはUbuntuの初回起動時にユーザー作成やら色々やってくれるのですが、
初回起動以降は不要になるので、消しておきます。

sudo apt purge cloud-init

A start job is running for raise network interfaces

以下を/etc/network/interfacesに追記する。

sudo vim /etc/network/interfaces

allow-hotplug eth0
iface eth0 inet dhcp

パスワード変更

sudo passwd ubuntu

無線LANの設定

NetworkManagerを使う。

  • http://akkiesoft.hatenablog.jp/entry/20150625/1435240904
sudo apt-get install network-manager

/etc/network/interfacesの中身を空にする。

ここを参考に設定する。

  • https://qiita.com/kure/items/c12f01789c902012c230

不具合？

  • wpa-roamを使うと正常にifupができない。

ROS Kineticのインストール

  • https://github.com/ryuichiueda/ros_setup_scripts_Ubuntu16.04_server

Raspberry PI Mouse関連

デバイスドライバをインストールするには、カーネルビルドをする必要があります。
※カーネルビルドを行う前に、sudo mkdir -p /boot/overlays/を行ってください。

  • https://github.com/ryuichiueda/raspberry_pi_kernel_build_scripts

デバイスドライバをインストールします。
./build_install.raspbian.bashを実行してください。

  • https://github.com/rt-net/RaspberryPiMouse

起動時にデバイスドライバを自動で読み込む設定

  • https://github.com/ryuichiueda/pimouse_setup

イメージ公開の前処理

sudo apt install kpartx

マウントします。

sudo kpartx -a ~/ubuntu.img
sudo mount /dev/mapper/loop0p2 /mnt/

以下のコマンドを実行。

cd /mnt/home/ubuntu
rm .sudo_as_admin_successful
rm .bash_history && touch .bash_history
rm .viminfo
rm .lesshst
sudo find /mnt/var/log/ -type f -name \* -exec cp -f /dev/null {} \;

空き領域をゼロ埋めする。

sudo dd if=/dev/zero of=/mnt/dummy bs=4096
sudo rm /mnt/dummy

アンマウントしてxz圧縮する。

cd ~/
sudo umount /mnt
sudo kpartx -d /dev/loop0
xz -vk ubuntu.img

参考文献

  • https://wiki.ubuntu.com/ARM/RaspberryPi
  • https://memoteki.net/archives/1101

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