Raspberry Pi

Installation Raspberry Pi

Vorbereitung

  1. Raspberry Pi Imager (Imager-Tool) herunterladen und installieren
  2. Die Micro-SD-Karte ggf. mit einem Adapter in den Computer bzw. in das Lesegerät stecken
  3. Das „Raspberry Pi OS Lite“ Image auf die micro SD-Karte mittels des Imager-Tools installieren, damit daraus ein bootfähiger Datenträger wird
  4. Im Imager-Tool kann man zusätzlich im „Advanced Options menu“ Einstellungen durchführen, die ansonsten etwas mühsam durchzuführen sind.
    Beispielsweise kann man hier bereits die SSH aktivieren (sehr sinnvoll!) oder auch den Hostnamen bestimmen.
    • OS Anpassungen (Allgemein)Pasted Graphic.png
    • OS Anpassungen (Dienste)Pasted Graphic 1.png
  5. Nach Fertigstellung des Schreibvorganges die micro SD-Karte auswerfen und in den Raspberry Pi stecken und den Raspberry Pi an die Stromversorgung anschließen
    (Hinweis: der erste Bootvorgang des Raspberry Pi kann etwas länger dauern, als alle folgenden)
  6. Den Raspberry Pi als zukünftigen DNS-Server und damit ganz wichtigen Heimnetzwerk-Bestandteil mit einem Netzwerkkabel an den Router anschließen, nicht via WLAN
  7. Über ein Terminal (z.B. Putty) aus den Raspberry Pi über SSH einloggen
    mit vorher definiertem Benutzername (hier „lulu“) und dem entsprechenden Password (default ist hier User:pi und Password:raspberry)
    Achtung: das Tastaturlayout – wenn man es nicht in den Einstellungen geändert hat – kann ggf. noch englisch sein, d.h. y und z sind vertauscht
    ssh <IP-Adresse des Rasberry Pi> -l <Benutzer>
    z.B. ssh 192.168.5.1 -l lulu
  8. Wenn alles funktioniert hat In der Shell
    sudo raspi-config
    aufrufen um die Konfiguration ggf. nachträglich noch anpassen zu können
  9. Dort im Konfigurationsmenü noch entsprechend dem Land lokalisieren, d.h. Sprache einstellen, Tastaturlayout (de_DE.UTF-8) und auch die richtige Zeitzone setzen sowie vorsorglich das „WLAN Country“ richtig wählen
  10. Unter „Advanced Options“ das Filesystem expandieren (wird erst nach einem Neustart wirklich durchgeführt), d.h. von der Datenmenge des geschriebenen Images (siehe oben) auf die maximal verfügbare Größe der micro SD-Karte
  11. Unter „Update“ das Konfigurationsprogramm selbst aktualisieren
  12. Optionales Schritt um Strom zu sparen und Wärme zu reduzieren:
    Zum Deaktivieren von WLAN und Bluetooth, außerdem Untertakten die Datei /boot/config.txt in der Boot-Partition mittels eines Editors ändern:
    sudo nano /boot/config.txt
    bzw.
    sudo nano /boot/firmware/config.txt
    und folgenden Text einfügen
    dtoverlay=pi3-disable-wifi
    dtoverlay=pi3-disable-bt
    # Minimum value of sdram_freq used for dynamic frequency clocking. 
    sdram_freq_min=200
    # reducing CPU’s dynamic frequency clocking to 500 MHz
    arm_freq_min=500
    # reducing GPU’s dynamic frequency clocking to 500 MHz
    gpu_freq_min=100
    Overheat protection.
    # This sets the clocks and voltages to default when the SoC reaches this value in degree Celsius.
    # Values over 85 are clamped to 85.
    temp_limit=75
    never_over_voltage=1
  13. Auch in der Datei /boot/cmdline.txt in der Boot-Partition der micro SD-Karte fehlt noch ein Eintrag für AppArmor, damit der Service überhaupt vollständig starten kann und im System bekannt ist (Siehe dazu auch die Anleitung bei ArchLinux über AppArmor). Diesen Eintrag mit einem Editor
    sudo nano /boot/cmdline.txt
    bzw.
    sudo nano /boot/firmware/cmdline.txt
    an das Ende der einzigen Zeile in dieser Datei erweitern:
    apparmor=1 lsm=landlock,lockdown,yama,integrity,apparmor,bpf
  14. Den Raspberry Pi neu starten mittels:
    sudo shutdown -r now
  15. Das zuvor installierte Betriebssystem des Raspberry Pi auf den aktuellen Stand aktualisieren:
    sudo apt -y update && sudo apt -y full-upgrade && sudo apt -y autoremove && sudo apt -y autoclean && sudo apt -y dist-upgrade && sudo rpi-update
  16. Zeitserver (falls z.B. die FritzBox als Zeitserver fungiert, kann diese unter NTP direkt eingetragen werden) definieren In der Datei
    sudo nano /etc/systemd/timesyncd.conf
    mit folgenden Einträgen in:
    NTP=192.168.0.1
    FallbackNTP=0.ptbtime1.ptb.de 1.ptbtime2.ptb.de 2.ptbtime3.ptb.de 3.debian.pool.ntp.org 4.debian.pool.ntp.org 5.debian.pool.ntp.org 6.debian.pool.ntp.org
  17. Danach die folgenden Befehle ausführen, damit der NTP-Service (man kann auch einen anderen, evtl. schon vorhandenen NTP-Service verwenden wie z.B. chrony) aktiviert und aktualisiert wird:
    sudo systemctl enable systemd-timesyncd
    sudo systemctl restart systemd-timesyncd.service
    sudo systemctl status systemd-timesyncd.service
    sudo timedatectl set-ntp true
    timedatectl
  18. Installation der aktuellen CA-Zertifikate:
    sudo apt install ca-certificates
  19. Cleanup des Systems:
    sudo apt -y autoremove && sudo apt -y autoclean
  20. Backup Configuration files (touched/edited in this section)
    sudo cp /root/config.txt ~/RaspberryPi5/OS/root/
    sudo cp /root/cmdline.txt ~/RaspberryPi5/OS/root/
    sudo cp /etc/systemd/timesyncd.conf ~/RaspberryPi5/OS/etc/systemd/

    if you’ve got an older OS version installed, use:
    sudo cp /boot/firmware/config.txt ~/RaspberryPi5/OS/root/
    sudo cp /boot/cmdline.txt ~/RaspberryPi5/OS/root/
    sudo cp /etc/systemd/timesyncd.conf ~/RaspberryPi5/OS/etc/systemd/
  21. Change display orientation:
    sudo nano /boot/firmware/config.txt
    in section [all] add following line:
    display_auto_detect=1
    and for Portrait (native):
    dtoverlay=vc4-kms-dsi-ili9881-7inch
    for Landscape (rotated left):
    dtoverlay=vc4-kms-dsi-ili9881-7inch,rotation=270
    for Landscape (rotated right):
    dtoverlay=vc4-kms-dsi-ili9881-7inch,rotation=90
  22. Activate PCIe (for M.2/NVMe) GEN3 (default is GEN2) interface with
    sudo nano /boot/firmware/config.txt
    and add/adjust the [all]-section with following parameters
    [all]
    # Enable the PCIe external connector
    dtparam=pciex1
    # Force Gen 3.0 speed, BUT the Raspberry Pi 5 is not certified

    # for Gen 3.0 speeds, and connections to PCIe devices at these
    # speeds may be unstable.
    dtparam=pciex1_gen=3
    # enable the one-wire interface
    dtoverlay=w1-gpio
  23. Change Boot-Order to support M.2/NVMe with
    sudo rpi-eeprom-config --edit
    and change the content of the [all] section as follows:
    [all]
    BOOT_UART=1
    POWER_OFF_ON_HALT=0
    # Boot Device order (read from right to left to determine the boot order)
    # f = start again
    # 4 = check USB drive
    # 1 = check SD card
    # 6 = check NVMe drive
    BOOT_ORDER=0xf416
    PCIE_PROBE=1
    NET_INSTALL_AT_POWER_ON=1
  24. Check the partitions with command:
    lsblk
  25. Software hdparm installieren:
    sudo apt -y install hdparm
  26. Check disk speed with command:
    • SD-Card:
      sudo hdparm -t --direct /dev/mmcblk0
    • NVMe:
      sudo hdparm -t --direct /dev/nvme0n1
  27. Reboot des Systems
    sudo shutdown -r now
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