Co to jest rpi-image-gen?

rpi-image-gen to lekki, skryptowalny framework do generowania obrazów Raspberry Pi OS-obrazów. Pobiera podstawowy główny system plików (Raspberry Pi OS Lite lub Full) i stosuje warstwowe dostosowania, aby utworzyć gotowy do flashowania plik .img.

Zasadniczo jest to powtarzalny przepływ pracy dd - zautomatyzowany, kontrolowany wersjami i wysoce konfigurowalny.

Dlaczego warto go używać?

W przeciwieństwie do Yocto lub Buildroot, rpi-image-gen nie odbudowuje pakietów ze źródeł. Zamiast tego wykorzystuje binarne pakiety Debiana i istniejącą infrastrukturę. Raspberry Pi infrastrukturę. Pozwala to na

  • Dodawać pliki konfiguracyjne, usługi i użytkowników
  • Włączanie lub wyłączanie jednostek systemd
  • preinstalować aplikacje i zależności
  • Osadzanie kluczy SSH, poświadczeń Wi-Fi i identyfikatorów urządzeń

To najszybszy sposób na przejście od prototypu do produkcji, przy zachowaniu pełnej kontroli nad konfiguracją systemu.

Podstawowe pojęcia

Typowy rpi-image-gen projekt składa się z następujących komponentów:

  • Obraz bazowy - oficjalny Raspberry Pi OS Lite
  • Katalog nakładek - Państwa dodatkowe pliki, usługi i skrypty
  • Haki dostosowujące - skrypty wstrzykiwania przed i po systemie plików
  • Konfiguracja kompilacji - definiowanie rootfs, partycji rozruchowych, układu i znaczników wersji

rpi-image-gen schemat

Razem te elementy tworzą spójny, bootowalny obraz, który jest gotowy do provisioningu.

Instalacja

Proszę postępować zgodnie z instrukcjami instalacji na stronie https://github.com/raspberrypi/rpi-image-gen.

Przykład

Typowy projekt może wyglądać następująco:

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

Najważniejszymi plikami są pliki konfiguracyjne YAML - definiują one, które pakiety, pliki i ustawienia są zawarte w wygenerowanym obrazie.

Przykład konfiguracji

config/deb12-cm5-min-desktop.yaml - definiuje globalne parametry, takie jak nazwa hosta, poświadczenia użytkownika, rozmiary partycji i klucze SSH:

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 - zawiera listę pakietów oprogramowania, plików konfiguracyjnych i niestandardowych dodatków, takich jak aplikacja Qt:

# 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"

Aby uzyskać kompletny działający przykład, proszę zobaczyć: https://github.com/interelectronix/rpi-image-gen-projects/tree/main/deb12-cm5-min-desktop

Polecenie budowania

Aby utworzyć obraz, proszę uruchomić:

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

CI/CD i odtwarzalność

Gdy skrypty kompilacji są deterministyczne, można je zintegrować z potokiem rpi-image-gen z potokiem CI/CD (np. GitHub Actions, GitLab CI, Jenkins).

Każda kompilacja tworzy identyfikowalny, wersjonowany artefakt, umożliwiający niezawodne aktualizacje i łatwiejsze debugowanie - kluczowy krok w kierunku wdrożenia na poziomie produkcyjnym.

Artykuły z tej serii

Źródła