介绍
树莓派官网 https://www.raspberrypi.com/
树莓派是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的微型电脑。
这里以 deepin 作为例子，讲解树莓派镜像的制作，到烧录镜像，运行系统。
技术扫盲
Linux系统是什么？
Linux 系统与发行版的关系——从安卓到 deepin 的多样性
引导流程
系统镜像类型：ISO vs IMG
树莓派与Linux的关系
硬件适配：树莓派是基于ARM架构的单板计算机，其专属Linux发行版（如Raspberry Pi OS）针对低功耗和微型设备优化，默认集成GPIO控制工具。
引导流程差异：
设备类型 引导程序 核心特点 普通电脑 GRUB 支持多系统引导、图形化配置界面 树莓派 U-Boot 轻量化、可定制启动脚本、适配嵌入式设备 *注：树莓派默认使用GPU固件+配置文件（如
config.txt）引导，U-Boot常用于深度定制场景。
安装基础工具链
bash
sudo apt update -y
sudo apt-get install -y qemu-user-static binfmt-support mmdebstrap arch-test usrmerge usr-is-merged fdisk dosfstools
sudo systemctl restart systemd-binfmt # 重启 binfmt 服务加载ARM支持点击查看解析
异架构模拟 (qemu-user-static + binfmt-support)
- 核心原理：
qemu-user-static提供静态编译的跨架构模拟器（如qemu-aarch64-static），允许在x86主机直接执行ARM程序。binfmt-support向内核注册二进制格式解释器，自动触发QEMU对ARM程序转译（无需手动指定）。
- 验证方法：bash
# 查看已注册的架构支持 ls /proc/sys/fs/binfmt_misc/ # 测试ARM程序执行 qemu-aarch64-static /path/to/arm64-binary
根文件系统构建
使用 mmdebstrap 创建基础系统
bash
mkdir -p rootfs
sudo mmdebstrap \
--hook-dir=/usr/share/mmdebstrap/hooks/merged-usr \
--include="ca-certificates,locales,sudo,apt,adduser,polkitd,systemd,network-manager,dbus-daemon,apt-utils,bash-completion,curl,vim,bash,deepin-keyring,init,ssh,net-tools,iputils-ping,lshw,iproute2,iptables,procps,wpasupplicant,dmidecode,ntpsec-ntpdate,linux-firmware" \
--architectures=arm64 \
beige \
rootfs \
"deb https://community-packages.deepin.com/beige/ beige main commercial community" \
"deb https://proposed-packages.deepin.com/beige-testing/ unstable/25 main commercial community"点击查看解析
基本命令与权限
bash
sudo mmdebstrapsudo: 以管理员权限运行，因为创建根文件系统需要操作底层文件。mmdebstrap: 一个高效的 Debian/Ubuntu 根文件系统构建工具，支持多架构和自定义配置。
钩子目录（合并 /usr 结构）
bash
--hook-dir=/usr/share/mmdebstrap/hooks/merged-usr--hook-dir: 指定一个钩子脚本目录，用于在构建过程中执行自定义操作。merged-usr: 钩子脚本确保文件系统采用/usr合并结构（即/bin、/sbin、/lib等目录符号链接到/usr下的对应目录），这是现代 Linux 系统的常见实践。
3. 包含的软件包
bash
--include="ca-certificates,locales,sudo,apt,...,dmidecode,ntpsec-ntpdate,linux-firmware"--include: 指定要安装的基础软件包列表，例如：- 系统工具:
systemd（初始化系统）、polkitd（权限管理）、apt（包管理工具）。 - 网络工具:
network-manager（网络管理）、ssh（远程登录）、net-tools、iproute2、wpasupplicant（无线网络）。 - 调试工具:
vim（文本编辑）、curl（网络请求）、iputils-ping（网络测试）、dmidecode（硬件信息）。 - 驱动与固件:
linux-firmware（硬件驱动固件）。 - 本地化与安全:
locales（语言支持）、ca-certificates（HTTPS 证书）。
- 系统工具:
目标架构
bash
--architectures=arm64--architectures=arm64: 指定生成的根文件系统为 ARM64 架构（适用于树莓派、嵌入式设备等）。
发行版与输出目录
bash
beige
rootfsbeige: deepin 的版本代号。rootfs: 生成的根文件系统将保存在当前目录的rootfs文件夹中。
软件源配置
bash
"deb https://community-packages.deepin.com/beige/ beige main commercial community"
"deb https://proposed-packages.deepin.com/beige-testing/ unstable/25 main commercial community"磁盘镜像制作
创建空白镜像并分区
bash
dd if=/dev/zero of=deepin-raspberrypi.img bs=1M count=4096
sudo fdisk deepin-raspberrypi.img << EOF
n
p
1
+300M
t
c
n
p
2
w
EOF点击查看解析
创建空白镜像文件
bash
dd if=/dev/zero of=deepin-raspberrypi.img bs=1M count=4096dd：底层数据复制工具if=/dev/zero：输入源为虚拟设备zero（提供无限空字符）of=deepin-raspberrypi.img：输出目标为指定镜像文件bs=1M：定义每个数据块大小为1MiB（二进制单位，1MiB=1048576字节）count=4096：复制4096个数据块 → 总大小 1M×4096=4GiB
💡 为何用4096而不是4000？ 因存储设备使用二进制单位：1GiB=1024MiB。若用
count=4000只能得到约3.9GiB，而4096可精确获得4GiB空间。
磁盘分区操作
bash
sudo fdisk deepin-raspberrypi.img << EOF
n # 新建分区
p # 创建主分区
1 # 分区号为1
# 起始扇区默认（由 fdisk 自动选择对齐的起始位置，例如 2048 或 8192）
+300M # 分区大小为300MB
t # 更改分区类型
c # 设置为 FAT32 (LBA) 类型（类型代码 `0c` 的简写）
n # 新建第二个分区
p # 主分区
2 # 分区号为2
# 起始扇区默认（紧接第一个分区的结束位置）
# 结束扇区默认（占用剩余所有空间）
w # 写入分区表并退出
EOFfdisk：经典磁盘分区工具，支持MBR分区表<< EOF：Here Document语法，将后续内容作为标准输入传递给命令
自动化分区流程
text
n # 新建分区
p # 创建主分区
1 # 分区编号1
# 起始扇区默认（直接回车）
+300M # 分配300MiB空间
t # 更改分区类型
c # 设置为W95 FAT32 (LBA) 类型（适合启动分区）
n # 新建第二个分区
p # 主分区
2 # 分区编号2
# 起始扇区默认
# 结束扇区默认（使用全部剩余空间）
w # 写入分区表并退出- 分区1：300MiB FAT32格式（通常用于/boot启动分区）
- 分区2：剩余空间（约3.7GiB）用于根文件系统
关键概念说明
🔹 fdisk的作用 磁盘分区编辑器，可创建/删除分区、修改分区类型。此处操作对象是镜像文件而非物理磁盘。
🔹 Here Document技巧<< EOF到 EOF之间的内容会作为标准输入传递给前序命令，实现自动化交互操作，避免手动输入。
🔹 分区类型选择c类型对应FAT32，这是启动分区的标准要求。第二个分区通常使用Linux原生类型（默认83），但此处未显式设置。
最终成果
生成包含两个分区的镜像文件：
deepin-raspberrypi.img
├─p1 : 300MiB FAT32 (启动分区)
└─p2 : 3.7GiB Linux分区后续可通过 losetup 挂载镜像，进行文件系统格式化和系统文件写入。
格式化与挂载分区
bash
# 绑定到回环设备
LOOP=$(sudo losetup -Pf --show deepin-raspberrypi.img)
# 格式化引导分区
sudo mkfs.fat -F32 "${LOOP}p1"
# 修改 FAT 文件系统卷标为 bootfs
sudo dosfslabel "${LOOP}p1" bootfs
# 格式化根分区
sudo mkfs.ext4 "${LOOP}p2"
# 将 ext4 分区的卷标（Label）设置为 rootfs
sudo e2label "${LOOP}p2" rootfs
mkdir tmp
# 挂载根分区
sudo mount "${LOOP}p2" tmp
# 复制根文件系统
sudo cp -a rootfs/* tmp
# 创建固件目录
sudo mkdir tmp/boot/firmware
# 挂载引导分区
sudo mount "${LOOP}p1" tmp/boot/firmware
# 挂载 /dev 目录，允许在 chroot 环境中访问设备文件
sudo mount --bind /dev tmp/dev
# 挂载 proc 文件系统提供了一个接口来访问内核状态信息，如进程列表等
sudo mount -t proc chproc tmp/proc
# 挂载 sysfs 提供了访问内核模块、硬件设备和其他系统级别的信息
sudo mount -t sysfs chsys tmp/sys
# 挂载临时文件系统
sudo mount -t tmpfs -o "size=99%" tmpfs tmp/tmp
sudo mount -t tmpfs -o "size=99%" tmpfs tmp/var/tmp
# 挂载宿主机的 DNS 配置
sudo mount --bind /etc/resolv.conf tmp/etc/resolv.conf
# 挂载 devpts 文件系统负责为伪终端提供设备节点，支持文本用户界面和shell会话
sudo mount -t devpts devpts tmp/dev/pts树莓派硬件适配
安装固件与内核
- 下载树莓派预编译好的固件 拷贝引导加载程序GPU 固件等, 从 https://github.com/raspberrypi/firmware/tree/master/boot 官方仓库中拷贝，另外放入了 cmdline.txt 和 config.txt 配置
bash
git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/firmware.git
sudo cp -r firmware/boot/* tmp/boot/firmware- 配置 config.txt
配置信息可以查看 https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/config_txt.html
bash
sudo tee tmp/boot/firmware/config.txt <<EOF
# For more options and information see
# http://rptl.io/configtxt
# Some settings may impact device functionality. See link above for details
# Uncomment some or all of these to enable the optional hardware interfaces
#dtparam=i2c_arm=on
#dtparam=i2s=on
#dtparam=spi=on
# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=on
# Additional overlays and parameters are documented
# /boot/firmware/overlays/README
# Automatically load overlays for detected cameras
camera_auto_detect=1
# Automatically load overlays for detected DSI displays
display_auto_detect=1
# Automatically load initramfs files, if found
auto_initramfs=1
# Enable DRM VC4 V3D driver
dtoverlay=vc4-kms-v3d
max_framebuffers=2
# Don't have the firmware create an initial video= setting in cmdline.txt.
# Use the kernel's default instead.
disable_fw_kms_setup=1
# Run in 64-bit mode
arm_64bit=1
# Disable compensation for displays with overscan
disable_overscan=1
# Run as fast as firmware / board allows
arm_boost=1
[cm4]
# Enable host mode on the 2711 built-in XHCI USB controller.
# This line should be removed if the legacy DWC2 controller is required
# (e.g. for USB device mode) or if USB support is not required.
otg_mode=1
[cm5]
dtoverlay=dwc2,dr_mode=host
[all]
EOF- 添加树莓派的官方源
bash
mkdir -p tmp/etc/apt/sources.list.d
# 添加树莓派的源，一些树莓派提供的工具，需要从这个软件源下载
echo "deb [trusted=yes] http://archive.raspberrypi.org/debian/ bookworm main" | sudo tee tmp/etc/apt/sources.list.d/raspberrypi.list- 安装额外的软件包、内核
bash
# raspi-config 会依赖到 libfmt9，deepin 源里没 已经升级到 libfmt10，从 Debian 下载 deb 包
curl -L http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/f/fmtlib/libfmt9_9.1.0+ds1-2_arm64.deb -o tmp/tmp/libfmt9.deb
curl -L http://ftp.cn.debian.org/debian/pool/main/d/device-tree-compiler/libfdt1_1.6.1-4+b1_arm64.deb -o tmp/tmp/libfdt1.deb- 进入
chroot
bash
sudo chroot tmp bash- 安装配置工具及内核
bash
(chroot) apt update -y && apt install -y /tmp/libfmt9.deb /tmp/libfdt1.debbash
(chroot) apt install -y raspi-config raspberrypi-sys-mods firmware-brcm80211 raspi-firmware bluez-firmware点击查看解析
raspi-config- 作用：树莓派官方的命令行配置工具。
- 功能：扩展文件系统、设置时区、启用摄像头/SSH/VNC、超频等。
- 必要性：在树莓派系统中，用于快速配置硬件和系统参数。
raspberrypi-sys-mods- 作用：树莓派系统级配置的补充工具。
- 功能：包含自动挂载
/boot、配置用户权限、更新cmdline.txt（内核启动参数）等脚本。 - 必要性：确保系统启动时自动加载树莓派专用配置。
firmware-brcm80211- 作用：博通（Broadcom）无线网卡驱动固件。
- 功能：支持树莓派内置的 Wi-Fi 模块（如树莓派 3B+/4B/5 的无线网络）。
- 必要性：无此固件，Wi-Fi 将无法正常工作。
raspi-firmware- 作用：树莓派启动固件（Bootloader 和 GPU 固件）。
- 功能：包含
start.elf（GPU 固件）、fixup.dat（内存分配文件）等，用于初始化硬件。 - 必要性：无此包，树莓派无法正常启动。
bluez-firmware- 作用：蓝牙协议栈的固件支持。
- 功能：启用树莓派内置蓝牙功能（如连接蓝牙耳机、键盘）。
- 必要性：无此固件，蓝牙设备无法被识别。
bash
(chroot) apt install -y \
linux-image-rpi-v8 \
linux-image-rpi-2712 \
linux-headers-rpi-v8 \
linux-headers-rpi-2712点击查看解析
- 内核包说明：
linux-image-rpi-v8- 适用设备：ARMv8 架构的树莓派（如树莓派 3B+、4B）。
- 内核特性：64 位支持，针对 Cortex-A72（树莓派 4B）优化。
linux-image-rpi-2712- 适用设备：树莓派 5（搭载 BCM2712 芯片）。
- 内核特性：支持 PCIe 总线、新型 GPIO 控制器等树莓派 5 专属硬件。
linux-headers-*- 作用：内核头文件，用于编译外部内核模块（如某些第三方驱动程序）。
- 必要性：如果需要在树莓派上编译内核模块（如某些 USB 设备驱动），必须安装。
为什么需要安装多个内核？
- 兼容性：如果目标系统需支持多种树莓派型号（如同时支持树莓派 4B 和 5），需安装对应的内核。
- 启动选择：树莓派会根据设备型号自动加载匹配的内核，不会冲突。
配置启动参数
bash
# 配置 cmdline.txt 内核参数
(chroot) echo "console=serial0,115200 console=tty1 root=LABEL=rootfs rootfstype=ext4 fsck.repair=yes rootwait quiet init=/usr/lib/raspberrypi-sys-mods/firstboot splash plymouth.ignore-serial-consoles" | tee /boot/firmware/cmdline.txt编辑分区表
bash
(chroot) tee /etc/fstab << EOF
proc /proc proc defaults 0 0
LABEL=bootfs /boot/firmware vfat defaults 0 2
LABEL=rootfs / ext4 defaults,rw,errors=remount-ro,x-systemd.growfs 0 1
EOF系统个性化配置
用户与本地化
bash
# 创建用户并设置密码
(chroot) useradd -m deepin && usermod -aG sudo deepin
(chroot) echo 'deepin:deepin' | chpasswd
(chroot) chsh -s /bin/bash deepinbash
# 取消注释
(chroot) sed -i -E 's/#[[:space:]]*(en_US.UTF-8[[:space:]]+UTF-8)/\1/g' /etc/locale.gen
(chroot) sed -i -E 's/#[[:space:]]*(zh_CN.UTF-8[[:space:]]+UTF-8)/\1/g' /etc/locale.gen
# 生成语言设置
(chroot) locale-genbash
# 设置中文
(chroot) tee /etc/locale.conf << EOF
LANG=zh_CN.UTF-8
LANGUAGE=zh_CN
EOFbash
# 设置本地上海时区
(chroot) ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtimebash
# 设置主机名
(chroot) echo "deepin-arm64" | tee /etc/hostname清理与压缩
清理软件包缓存
bash
(chroot) apt clean && rm -rf /var/cache/apt/archives/*
(chroot) exit卸载挂载点
bash
sudo umount -l tmp强制文件系统检查
bash
sudo e2fsck -f "${LOOP}p2"解除回环设备
bash
# 解除回环设备
sudo losetup -D $LOOP烧录镜像
根据系统选择对应版本，通过烧录工具配置信息。
安装桌面环境
当前镜像未集成桌面环境（安装需内核头文件及DKMS编译），建议系统启动后通过APT安装，或在树莓派设备上直接构建含桌面的完整镜像。
bash
export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
sudo apt update
# DDE 桌面环境相关的包
sudo apt install deepin-desktop-environment-{base,cli,core,extras}
# 这里安装完系统lightdm是被禁用自启动，允许自启动重启
sudo systemctl enable lightdm
# 玲珑环境
sudo apt install deepin-desktop-environment-ll
# UOS AI 、火狐浏览器
sudo apt install uos-ai firefox
# 如果需要使用 treeland 窗管
sudo apt install treeland ddm
# 禁用 lightdm 自启动，允许 ddm 自启动
sudo systemctl disable lightdm && sudo systemctl enable ddm
# 停止 lightdm，启动 ddm
sudo systemctl stop lightdm && sudo systemctl enable ddm制作镜像脚本
bash
git clone --depth=1 https://github.com/deepin-community/deepin-raspberrypi.git构建不包含桌面环境的镜像
bash
cd deepin-raspberrypi
./build.sh构建包含桌面环境的镜像，需要在树莓派上构建
bash
cd deepin-raspberrypi
./build.sh desktop经过前面的讲解，这里大家应该能明白一个系统的磁盘镜像是如果制作的。这里是以 deepin 和树莓派做一个举例，其他架构的系统，x86_64、loongarch64、riscv64 等架构的系统是可以遵循这个思路的。后续会分享相关的其他例子给大家。