在樹莓派2代B型/3代 上安裝Fedora23 - Installing Fedora 23 on Raspberry Pi 2 model B or Raspberry Pi 3

本文主要用於記錄安裝過程，以便日後查閱回顧。

之前在自己的樹莓派上執行的一直是通過NOOB安裝的Raspbian，但是本人平時更喜歡用Fedora作為開發和使用環境，而且Raspbian上的軟體包通常更新比較緩慢。因為樹莓派2代B型上市前，樹莓派的晶片都是armv6或者更早的架構，只能執行ARM架構的Raspbian或者Fedora 18及更早版本。樹莓派2代B型搭載的晶片架構是armv7，樹莓派3代搭載的晶片架構是armv8，這兩種晶片都能夠執行ARM架構的Fedora 23，而僅執行Raspbian也難以充分發揮硬體效能，因此通過查詢資料，最終找到了Fedora官方的文件說明。首先在16G的記憶卡上驗證成功，今天就在64G的SD卡上再來一遍，順便把每個步驟記錄下來，以備自己和其他人參考。

0. 準備工作
下載Fedora 23 ARM映象和raspberry專用韌體（Boot和Kernel）：
a. Fedora 23 ARM 官方下載地址 [https://arm.fedoraproject.org/]
b. Raspberry Pi專用韌體下載地址 [https://github.com/raspberrypi/firmware/archive/master.zip]
下載完後解壓到方便的目錄備用即可。

1. 建立磁碟分割區結構
因為官方的文件中只介紹了fdisk的使用，因此就偷懶，只參考了官方文件的步驟，至於其他工具是否可行，暫時就不研究了。有興趣的話可以試試。
由於大部分操作都是需要根使用者許可權的，如果覺得經常sudo麻煩，可以直接su切換到根使用者。
首先需要確定磁碟的裝置路徑，使用USB讀卡器有可能路徑是/dev/sdb，而使用計算機內建的讀卡器，SD卡的路徑可能是/dev/mmcblk0，自己根據情況確定。
確定裝置路徑後執行# fdisk /dev/sdb （這是我電腦上的路徑）
回車後進入互動模式，p列印當前操作磁碟的分割區資訊，d刪除，刪除現存的分割區。
接著說說我打算建立的分割區：根據官方文件，boot分割區128Mb就足夠了，因為2代B型的記憶體是1G，所以swap分割區乾脆給1G；這時還剩大約58G可用空間，給系統16G以上的可用空間差不多了，如果打算作為開發工作站，裝很多軟體包，可以適當留多一些，剩下的空間作為使用者分割區。
然後輸入n建立新的分割區，回車後出現提示，輸入p可以建立主分割區，輸入e可以建立擴充套件分割區，我們要建立的是主分割區，之後根據提示輸入1表示要建立的是第一個分割區，然後輸入兩次回車，跳過First sector選項，在Last sector選項中輸入+128M，表示劃分給分割區的大小。螢幕上的提示資訊可以參考如下：

當看到Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 128 MiB.資訊時就表示分割區建立成功了。
根據剛才的提示我們可以知道，剛才建立的分割區型別是“Linux”的，而樹莓派要求Boot分割區必須是FAT32，因此還需要輸入t命令轉換分割區型別。輸入L查詢所有型別程式碼，可以查到W95 FAT32的程式碼是b，因此輸入b，此時會顯示類似下面的資訊：

接著重複上面的步驟，建立swap分割區和系統分割區。注意新建分割區和修改分割區型別時選擇分割區的編號需要增長。根據官方文件，swap分割區的分割區型別應該是“Linux swap / Solaris”型別，對應的編號是82。而系統分割區和使用者分割區則不需要修改分割區型別。
於是，建立磁碟分割區結構的工作就基本完成了，執行p命令檢視結果，確認無誤後執行w命令寫入記憶卡。如果系統提示需要重新啟動或者重新連線讀卡器的，先重新啟動或者重新連線後再執行下一步。

2. 格式化剛才新建的SD卡分割區
如果分割區已經成功，這時在/dev/目錄下應該能看到sdb和新建的4個分割區：sdb1,sdb2,sdb3,sdb4。如果是用內建讀卡器，則可能是mmcblk0和對應的4個分割區：mmcblk0p1,mmcblk0p2,mmcblk0p3,mmcblk0p4。
通過mkfs.vfat+分割區裝置路徑，將指定分割區格式化為FAT32格式。通過mkswap+分割區裝置路徑，將指定分割區格式化為swap格式。通過mkfs.ext4+分割區裝置路徑，將指定分割區格式化為ext4格式。

3. 掛載Fedora ARM 23系統映象和SD卡分割區，拷貝映象檔案
如果映象還沒解壓，可以通過# unxz Fedora-Server-armhfp-23-10-sda.raw.xz命令解壓。
建立臨時掛載點：# mkdir /tmp/img/
建立loop device：# losetup --partscan --find --show Fedora-Server-armhfp-23-10-sda.raw /dev/loop0
掛載loop device的根分割區到臨時掛載點：# mount -r /dev/loop0p3 /tmp/img/
這裡說明一下，通常Linux系統映象中第一個分割區是boot分割區，對應/boot/路徑。第二個分割區是swap分割區，可以忽略，第三個分割區才是根分割區，對應/。因為我們不打算使用原生的boot和kernal，因此不掛載第一個分割區。官方的說明是，隨Fedora一起發布的kernal暫時沒有支援樹莓派晶片的所有特性，因此最好使用樹莓派的專用核心韌體。
接著掛載我們的SD卡系統根分割區：
# mkdir /tmp/rpi/
# mount /dev/mmcblk0p3 /tmp/rpi/
掛載SD卡boot分割區：
# mkdir /tmp/rpi/boot/
# mount /dev/mmcblk0p1 /tmp/rpi/boot/
掛載SD卡home分割區：
# mkdir /tmp/rpi/home/
# mount /dev/mmcblk0p4 /tmp/rpi/home/
然後，將映象根分割區中的檔案拷貝到SD的根分割區中：# cp -rpv /tmp/img/* /tmp/rpi/
可以執行sync確認快取同步。
最後解除映象檔案的掛載：
# umount /tmp/img
# losetup -d /dev/loop0

4. 拷貝樹莓派專用韌體
如果韌體還沒解壓，可以通過# unzip raspberry-firmware.zip命令解壓。
然後通過以下命令拷貝需要用到的檔案：
# cp -r firmware-master/boot/* /tmp/rpi/boot/
# cp -r firmware-master/modules/* /tmp/rpi/lib/modules/
然後在SD卡boot分割區下建立一個名為cmdline.txt的檔案，用來向核心傳遞引數。該檔案內容如下：
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p3 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
這裡需要注意，因為這個檔案是給樹莓派機器用的，SD卡插入樹莓派後，SD卡的裝置路徑應該是/dev/mmcblk0，根分割區裝置路徑就是/dev/mmcblk0p3，所以應該固定寫這個內容，而不再是準備SD卡時在電腦上的裝置路徑。
接著在/boot分割區下建立一個名為config.txt的檔案，這一步是可選的，我第一嘗試沒有建立這個檔案，系統可以正常啟動。如果想建立這個檔案，檔案內容如下：

5. 設定fstab檔案內容
這裡需要注意，修改的是SD卡上的fstab檔案，而不是自己電腦上的，如果改錯了，自己的電腦就沒法啟動了，所以需要特別小心。
首先執行# blkid | grep sdb命令查詢sdb磁碟每個分割區的UUID，如果是內建讀卡器，磁碟名可能替換為mmcblk0
然後使用常用的編輯器開啟/tmp/rpi/etc/fstab檔案，這個檔案是在引導的時候用的，修改的時候需要比較嚴謹。首先，swap分割區放在最後一行，行數不夠可以拷貝一行。第一行一定是根分割區，也就是我們分的第三個系統分割區。往下必須是一棵樹型結構，我們把boot分割區放在第二行，把使用者分割區放在第三行，分別更新UUID、路徑和分割區格式資訊。確認無誤後儲存。

6. 解除SD卡掛載

最後可以執行sync確認快取同步。

7. 將SD卡插入樹莓派並進行初始化
上電後正常情況應該會顯示初始化嚮導，可以選擇1~4進行指定的操作，如設定時區、語言、設定root密碼、新建管理員賬號??。完成後重新啟動即可。
重新啟動後執行以下命令移除沒用使用到的Fedora官方核心並更新系統：

8. 安裝樹莓派韌體更新包
首先執行# dnf install binutils git安裝依賴元件。
然後執行以下命令安裝rpi-update：

最後執行# rpi-update即可進行專用韌體升級。