在树莓派计算模块CM4上安装Ubuntu Server 20.04

news/2025/1/12 3:55:35/

陈拓 2021/10/26-2021/12/09

1. 概述

Ubuntu Server 21.10只支持到2022年7月，而20.04支持到2025年4月。如果做产品开发还是选择20.04版好一些。

2. 硬件配置

  • CM4

4GRAM，Lite(无cMMC)，带WiFi模块

  • CM4扩展板

  • 扩展板资源

 

这样的配置，大小和Raspberry 4B一样，性价比远高于Raspberry 4B。

3. 下载Ubuntu 20.04.3

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

选择Ubuntu Server20.04.3 LTS下载：

解压：

4. 下载工具和系统安装

和《电脑连接树莓派3B+》一文相同。

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

注意：和官方的Raspbian系统不同，Ubuntu系统不需要创建ssh空文件。

5. 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。

  • 在Windows PC上查看文件资源管理器

这时系统多出了一个盘符system-boot(F:)

  • 修改usercfg.txt文件

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

dtoverlay=dwc2,dr_mode=host

保存退出。

注意：不要直接改config.txt文件，而是修改usercfg.txt文件，在config.txt文件中有相关的说明。

弹出system-boot(F:)。

6. 开机启动配置

6.1 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
  • 将在扩展板上插好TF卡。
  • 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:~$

6.2网络设置

  • 设置固定ip地址

修改默认的网卡配置文件

修改之前：

sudo cp /etc/netplan/50-cloud-init.yaml /etc/netplan/50-cloud-init.yaml-bak

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

network:ethernets:eth0:dhcp4: falseaddresses: [192.168.137.2/24]optional: truegateway4: 192.168.137.1nameservers:addresses: [192.168.137.1,114.114.114.114]version: 2
  • 验证

sudo netplan try

回车。

  • 刷新

sudo netplan apply

  • 查看ip地址

ip a

  • 测试

ping 192.168.137.1

7.3 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”：

测试，回到树莓派上：ping www.baidu.com

可以上外网。

7. 远程登录

在PC上打开Win10 命令窗口，输入：

ssh ubuntu@192.168.137.2

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

8. 速度测试

  • IO写速度

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

上面是TF卡的IO写速度。

下面是eMMC的IO写速度：

  • IO读速度

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

上面是TF卡的IO读速度。

下面是eMMC的IO读速度：

测试完记得删除test.dbf文件，很大。

从上面可以看出TF卡的写入速度很慢，读取速度很快，甚至比eMMC还快。带cMMC的CM4高出的成本足可以配一个128G的固态硬盘，性能比eMMC更好。

9. 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

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

  • 新建目录

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

df -hl

  • 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

10. Ubuntu修改时区和更新时间

见《Ubuntu修改时区和更新时间》

https://blog.csdn.net/zhengchaooo/article/details/79500032

  • 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

11. 外接显示屏调节分辨率

https://elinux.org/RPiconfig

https://elinux.org/R-Pi_configuration_file

https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?f=29&t=24679

LCD显示屏，DHMI接口，7寸，15.5x8.5cm ，下面通过usercfg.txt调节。

执行命令：

sudo nano /boot/firmware/usercfg.txt

config_hdmi_boost=4

hdmi_group=2

hdmi_mode=87

hdmi_cvt 800 480 60 6 0 0 0

参数说明：

  • config_hdmi_boost=4

HDMI信号强度，默认为0，最大为7。

  • hdmi_group=2

使用DMT格式，这是计算机计算机显示器使用的分辨率。

  • hdmi_mode=87

https://forums.raspberrypi.com/viewtopic.php?f=29&t=24679

87是自定义模式

  • hdmi_cvt 800 480 60 6 0 0 0

自定义模式参数设置：

hdmi_cvt=<width> <height> <framerate> <aspect> <margins> <interlace> <rb>

width        width in pixels

height       height in pixels

framerate    framerate in Hz

aspect       aspect ratio 1=4:3, 2=14:9, 3=16:9, 4=5:4, 5=16:10, 6=15:9

margins      0=margins disabled, 1=margins enabled

interlace    0=progressive, 1=interlaced

rb           0=normal, 1=reduced blanking

12. 配置WiFi

  • 查看WiFi接口

iw dev

  • 查看无线接口wlan0的连接状态

iw wlan0 link

sudo ip link show

  • 动态WiFi的IP地址设置

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

network:ethernets:eth0:dhcp4: falseaddresses: [192.168.137.2/24]optional: truegateway4: 192.168.137.1nameservers:addresses: [192.168.137.1,114.114.114.114]wifis:wlan0:dhcp4: trueaccess-points:"1503": password: 'xxxxxxxx'
version: 2

重启系统：

  • 再查看无线接口wlan0的连接状态

iw wlan0 link

  • 固定WiFi的IP地址设置

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

network:ethernets:eth0:dhcp4: falseaddresses: [192.168.137.2/24]optional: truegateway4: 192.168.137.1nameservers:addresses: [192.168.137.1,114.114.114.114]wifis:wlan0:dhcp4: falseaddresses: [192.168.0.8/24]gateway4: 192.168.0.1nameservers:addresses: [192.168.0.1,114.114.114.114]access-points:"1503":password: "xxxxxxxx"
version: 2

重启系统：

参考文档

  1. Basic Setup of Ubuntu Server 204 on Raspberry Pi4
    https://friendsoflittleyus.nl/basic-setup-of-ubuntu-server-21-04-on-raspberry-pi4/
  2. 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
  3. 一起来学linux：网络命令
    https://www.cnblogs.com/zhanghongfeng/p/7689300.html


http://www.ppmy.cn/news/625353.html

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