Raspberry Pi 3B+ von USB Stick oder mSATA Festplatte booten

Raspberry ist ein sehr fähiger kleiner Computer. Seine einzige Schwachstelle ist die verwendete Speicherkarte. Diese (je nach Hersteller) hält nur eine bestimmte Anzahl an Schreibvorgängen. Ich empfehle die Nutzung von “2,5” Festplatten oder mSata Festplatten, die p. USB Adapter an den Raspi angeschlossen werden. Wobei ich die mSata Festplatten wegen deren Flexibilität und geringem Gewicht sowie minimalem Strombedarf vorziehe.

TIPP: In einem 2018 Projekt Commodore 64 mit Raspi habe ich diese Option verwendet und diese funktionierte sehr gut. Mehr zu der Version C64 V2 mit Raspberry Pi 4b in Kürze.

Damit jedoch der Raspi von einer solchen mSata Festplatte bootet, sind ein paar Schritte notwendig (bezieht sich auf die Version 3B+ mit Raspbian).

Vorgabe:

Gehen wir davon aus, dass wir den Raspi mit einer SD betreiben und wir diesen jetzt mit einer mSata Festplatte über einen USB Adapter betreiben möchten. Dazu wollen wir die Daten behalten und es soll alles auf die neue Festplatte übertragen werden.

Von mir verwendete Hardware

Preise sind Stand 05.02.2021 bei Reichelt es kann jedoch bei Amazon, Conrad und Co natürlich andere Hardware zu anderen Preisen bezogen werden.

• Raspberry Pi 3B+ kostet derzeit € 37,50 siehe HIER
• mSata to Raspi Adapter z.B. der für € 25,30 siehe HIER
• USB A Kabel auf MicroUSB B kostete bei Reichelt € 2,40 siehe HIER
• Eine Kingston UV500 240GB mSata Festplatte kostete € 42,50 siehe HIER

Raspi Vorbereiten – USB Boot aktivieren

Bitte in der Console folgenden Code eingeben

echo program_usb_boot_mode=1 | sudo tee -a /boot/config.txt

Damit wird das booten vom USB aktiviert. Danach bitte neu starten mit

sudo reboot

TIPP: Um zu prüfen ob der raspi dies übernommen hat einfach diesen code eingeben:

vcgencmd otp_dump | grep 17:

Wenn der ausgegebene Wert “17:3020000a” ist, ist alles so wie es sein sollte.

1. Die Festplatte mit Adapter an den Raspi anschließen und auslesen

sudo fdisk -l

Die Bezeichnung der angeschlossenen Festplatte (z.B. sda oder sdb usw.) ist wichtig -> diese bitte notieren.

2. Auf der neuen Festplatte, deren Bezeichnung in Punkt 1 notiert wurde (in dem Fall sda), mit dem Tool Parted eine Bootpartition und Systempartition erstellen

sudo parted /dev/sda

Als erstes vergeben wir der neuen Festplatte ein Label (erlaubt sind bsd, loop, gpt, mac, msdos, pc98 und sun). Ich nehme msdos

mklabel msdos

Jetzt die eigentliche Bootpartition erstellen mit 256MB (100MB minimum jedoch 256 empfehlenswert für Bootloader Updates und bei Verwendung von SecureBoot):

mkpart primary fat32 0% 256M

• Im nächsten Menü Y für “yes” auswählen
• Bei der nächsten Meldung i für Ignore auswählen.

Jetzt die Systempartition erstellen:

mkpart primary ext4 256M 100%

• Im nächsten Menü Y für “yes” auswählen
• Bei der nächsten Meldung i für Ignore auswählen.

Wieder i für Ignore auswählen

Das Tool Parted kann jetzt mit q beendet werden

3. Raspi neustarten, damit die neuen Partitionen richtig angezeigt werden

sudo reboot

Nach dem Neustart die Laufwerke nochmal auslesen:

sudo fdisk -l

Die neuen Laufwerke müssten z.B sda1 und sda2 sein, wenn die neue formatierte Festplatte aus Punkt 1 sda war, wenn sdb, dann sdb1 und sdb2.

Wobei die 1 immer die Bootpartition ist, die 2 die Systempartition

4. Dateisystem erstellen / bzw. formatieren

sudo mkfs.vfat -n BOOT -F 32 /dev/sda1
sudo mkfs.ext4 /dev/sda2

Neustarten – nicht wirklich notwendig aber besser 🙂

sudo reboot

5. Directory erstellen und die Partitionen mounten

Ich bezeichne hier die neue Festplatte als “usbstick” da sie mit einem USB Adapter angeschlossen ist.

sudo mkdir /mnt/usbstick
sudo mount /dev/sda2 /mnt/usbstick/

sudo mkdir /mnt/usbstick/boot
sudo mount /dev/sda1 /mnt/usbstick/boot/

6. Dateisystem des Raspberry von der Speicherkarte auf die neue Festplatte übertragen

sudo rsync -ax --progress / /boot/ /mnt/usbstick/

Mit dieser einen Zeile startet der Vorgang der mehrere Minuten dauern kann (je nach Menge der Daten). In der Kommandozeile ist der aktuelle Verlauf gut sichtbar. Bitte abwarten bis alles kopiert wurde und eine Eingabe wieder möglich ist. In dieser Zeit NICHTS mit dem Raspi machen.

7*. Im fstab die Bootpriorität wie in Punkt 7 anpassen (Betrifft nur Raspi bis 3a)

sudo sed -i "s,/dev/mmcblk0p,/dev/sda," /mnt/usbstick/etc/fstab

8. Partition unmounten und herunterfahren

cd ~
sudo umount /mnt/usbstick/boot
sudo umount /mnt/usbstick
sudo poweroff

9. SD Karte entfernen und Raspi starten.

Nicht wundern: das erste Booten ohne SD Karte kann länger dauern. Manchmal erscheint eine Fehlermeldung beim Vorgang. Dann vor dem Starten einfach eine leere SD einlegen.

TIPP: mit einer leeren SD, die eingelegt ist, startet der Raspi schneller als ganz ohne SD Karte

TIPP: mit einem Programm wie z.B.: win32diskimager ein Image der SD Karte erstellen und auf die SSD oder USB übertragen (zuvor Boot von USB aktivieren) – da spart man sich die Schritte 1-6