Hvad er det? rpi-image-gen?

rpi-image-gen er en let, scriptbar ramme til generering af Raspberry Pi OS-baserede billeder. Den tager et grundlæggende rodfilsystem (Raspberry Pi OS Lite eller Full) og anvender lagdelte tilpasninger for at producere en .img-fil, der er klar til at blive flashet.

I bund og grund er det en reproducerbar dd-arbejdsgang - automatiseret, versionskontrolleret og meget konfigurerbar.

Hvorfor bruge det?

I modsætning til Yocto eller Buildroot, rpi-image-gen genopbygger den ikke pakker fra kilden. I stedet udnytter den Debians binære pakker og den eksisterende Raspberry Pi infrastruktur. Dette giver dig mulighed for at:

  • Tilføje konfigurationsfiler, tjenester og brugere
  • Aktivere eller deaktivere systemd-enheder
  • Forudinstallere programmer og afhængigheder
  • Integrere SSH-nøgler, Wi-Fi-legitimationsoplysninger og enheds-id'er

Det er den hurtigste måde at gå fra prototype til produktion på, samtidig med at du har fuld kontrol over din systemopsætning.

Centrale begreber

Et typisk rpi-image-gen projekt består af følgende komponenter:

  • Basisbillede - det officielle Raspberry Pi OS Lite
  • Overlay directory - dine ekstra filer, tjenester og scripts
  • Tilpasningskroge - scripts til indsprøjtning før og efter filsystemet
  • Byggekonfiguration - definition af rootfs, boot-partitioner, layout og versions-tags

rpi-image-gen ordning

Tilsammen producerer disse elementer et ensartet, bootbart image, der er klar til provisionering.

Installation

Følg installationsvejledningen på https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen.

Eksempel

Et typisk projekt kan se sådan ud:

deb12-cm5-min-desktop
├── README.md
├── config
│   └── deb12-cm5-min-desktop.yaml
├── device
│   ├── cm5-device.yaml
│   └── rootfs-overlay
│       ├── etc
│       │   ├── lightdm
│       │   └── skel
│       └── usr
│           └── local
└── layer
    ├── image
    │   └── simple-dual-nosparse
    │       ├── bdebstrap
    │       ├── device
    │       ├── genimage.cfg.in.btrfs
    │       ├── genimage.cfg.in.ext4
    │       ├── image.yaml
    │       ├── mke2fs.conf
    │       ├── pre-image.sh
    │       └── setup.sh
    └── packages.yaml

De vigtigste filer er YAML-konfigurationsfilerne - de definerer, hvilke pakker, filer og indstillinger der er inkluderet i det genererede image.

Eksempel på konfiguration

config/deb12-cm5-min-desktop.yaml - definerer globale parametre som værtsnavn, brugeroplysninger, partitionsstørrelser og SSH-nøgler:

device:
  layer: cm5-device
  hostname: cm5-dev
  user1: pi
  user1pass: StrongPass!1

image:
  layer: image-rpios-nosparse
  rootfs_type: ext4
  boot_part_size: 512M
  root_part_size: 4G
  compression: zstd
  name: deb12-cm5-min-desktop

layer:
  custom: base-packages

ssh:
  pubkey_user1: "ssh-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAAB"   # your custom public key
  pubkey_only: y

layer/packages.yaml - viser softwarepakker, konfigurationsfiler og brugerdefinerede tilføjelser som f.eks. et Qt-program:

# METABEGIN
# X-Env-Layer-Name: base-packages
# X-Env-Layer-Desc: Installs base packages
#  for sw development.
# X-Env-Layer-Version: 1.0.0
# X-Env-Layer-Requires: debian-bookworm-arm64-multi,
#  rpi-debian-bookworm,
#  rpi-misc-utils,
#  rpi-essential-base,
#  rpi-misc-skel,
#  rpi-user-credentials,
#  systemd-net-min,
#  fake-hwclock,
#  openssh-server
# METAEND
---
mmdebstrap:
  setup-hooks:
    - echo "hello - no setup-hooks in base-packages"
  packages:
    # Firmware to enable SHIFT boot manager and EEPROM maintenance
    - raspberrypi-bootloader
    - rpi-eeprom
    - raspberrypi-ui-mods
    - lightdm
    - lightdm-gtk-greeter
    - labwc
    - wf-panel-pi
    - lxsession
    - lxpanel
    - pcmanfm
    - lxterminal
    - gvfs
    - xserver-xorg
    - xwayland
    - wayland-utils
    - wlr-randr
    - x11-xserver-utils
    - xdg-user-dirs
    - xdg-utils
    - policykit-1
    # helper and utilities
    - bash
    - sudo
    - vim-tiny
    - less
    - nano
    - network-manager
    - bash-completion
    # library manager
    - libinput10
    - libinput-bin
    - libinput-dev
    # sqlite
    - sqlite3
    - libsqlite3-0
    - libsqlite3-dev
  customize-hooks:
    - echo "hello - customize-hooks in base-packages"
    - $BDEBSTRAP_HOOKS/enable-units "$1" lightdm
    - sed "s|alias ls='ls --color=auto'|alias ll='ls -al --color=auto'|" /home/$IGconf_device_user1/.bashrc > $1/home/$IGconf_device_user1/.bashrc
    - uchroot $1 'mkdir -m 0700 -p ${HOME}/.config/labwc'
    - cp "${IGconf_device_assetdir}/rootfs-overlay/etc/skel/.config/labwc/autostart" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/autostart"
    - cp "${IGconf_device_assetdir}/rootfs-overlay/etc/skel/.config/labwc/environment" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/environment"
    - cp "${IGconf_device_assetdir}/rootfs-overlay/etc/skel/.config/labwc/rc.xml" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/rc.xml"
    - chown "${IGconf_device_user1}:${IGconf_device_user1}" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/autostart"
    - chown "${IGconf_device_user1}:${IGconf_device_user1}" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/environment"
    - chown "${IGconf_device_user1}:${IGconf_device_user1}" "$1/home/$IGconf_device_user1/.config/labwc/rc.xml"

For et komplet arbejdseksempel, se: https://github.com/interelectronix/rpi-image-gen-projects/tree/main/deb12-cm5-min-desktop

Byg-kommando

Kør for at bygge billedet:

rpi-image-gen build -S path-to-project-folder -c deb12-cm5-min-desktop.yaml

CI/CD og reproducerbarhed

Når dine build-scripts er deterministiske, kan du integrere dem i en rpi-image-gen i en CI/CD-pipeline (f.eks. GitHub Actions, GitLab CI, Jenkins).

Hvert build producerer en sporbar, versioneret artefakt, der muliggør pålidelige opdateringer og lettere fejlfinding - et afgørende skridt mod implementering i produktionsniveau.

Artikler i denne serie

Kilder