第 18.2 节树莓派安装 FreeBSD

FreeBSD 对体系结构的支持依等级而划分，ARM 属于一级架构，但软件支持上仍略逊 AMD64，某些软件无法通过 ports 以源码的形式进行构建。

准备前提

我们所有要准备的有：

一块树莓派板子；
一段网线；
一枚存储卡；
二选一：一根 CH340 USB 转串口线、或者一台 1080P 显示器；
一台普通路由器，有没有互联网 不重要；
若使用 Windows 10/11（操作系统）
- XShell（软件）
- WinSCP（软件）

基本安装思路

在 https://FreeBSD.org 下载适用于树莓派的镜像；
下载后解压缩；
使用 rufus 制作启动盘；
插入网线、网卡、接入显示器等等；
将存储卡插入树莓派；
通电等待约五分钟；

技巧
建议外接个显示器（或 CH340 USB 串口线）以免卡住了还不知道仍在苦等。
如使用 USB 串口线，请务必购买 CH340 芯片的，否则会出现卡住、没输出、输入没反应、驱动打不上、Windows 10 不兼容等等各种乱七八糟的问题；
如果使用显示器，屏幕分辨率请务必不要低于 1080P（1920 x 1080），屏幕尺寸不应小于 8 寸——否则接了和没接是一个效果。只能看是不是亮了，字是完全看不清的。
如果接入了显示器，请尽量确保树莓派和显示器同时通电。显示器可晚于树莓派通电，但不应太晚。
——附 CH340 USB 转串口官方驱动下载地址 https://www.wch.cn/download/CH341SER_EXE.html

查看路由器后台获取 IP
SSH 连接。

注意： 刻录完需要挂载 FAT 分区替换里面的所有文件，否则会启动花屏，替换的文件路径为：

https://github.com/FreeBSD-Ask/FreeBSD-rpi4-firmware

FreeBSD ZFS 与树莓派（基于树莓派 4，但 5 亦通用）

如果固件不是最新的，先使用树莓派官方系统（Raspberry pi）更新下固件！

注意
FreeBSD 默认提供的 IMG 镜像使用 UFS 文件系统。想使用 ZFS 的用户可在存储卡上刻录好 img 正常启动。再插入 U 盘，加载 ZFS 模块。运行命令 bsdinstall 正常安装（安装位置选择 U 盘）即可。如果想在存储卡上使用 ZFS，反过来用 U 盘进行安装即可。

安装前：（mmcsd0 为存储卡，da0 为 U 盘。要往 U 盘里创建一个使用 zfs 的树莓派 FreeBSD 系统）

使用正常镜像写入存储卡，启动后再插上空白 U 盘，U 盘保持 FAT32，MBR 分区表即可。

# gpart show
=>       63  246947777  mmcsd0  MBR  (118G)
         63       1985          - free -  (993K)
       2048     102400       1  fat16  [active]  (50M)
     104448  246835200       2  freebsd  (118G)
  246939648       8192          - free -  (4.0M)

=>        0  246835200  mmcsd0s2  BSD  (118G)
          0        128            - free -  (64K)
        128  230057856         1  freebsd-ufs  (110G)
  230057984   16777216         2  freebsd-swap  (8.0G)

=>      63  60088257  da0  MBR  (29G)
        63      4033       - free -  (2.0M)
      4096  60084224    1  fat32lba  [active]  (29G)

一定要先加载 zfs 模块，否则分区会错误 sysctl: unknown oid 'vfs.zfs.min_auto_ashift' 之类的。

# kldload zfs

开始安装：

# bsdinstall

安装后复制固件即可，注意不要覆盖了 EFI 分区原有的东西。

安装后：

ykla@ykla:~ $ gpart show
=>      34  60088253  da0  GPT  (29G)
        34         6       - free -  (3.0K)
        40    532480    1  ms-basic-data  (260M)
    532520      2008       - free -  (1.0M)
    534528   4194304    2  freebsd-swap  (2.0G)
   4728832  55357440    3  freebsd-zfs  (26G)
  60086272      2015       - free -  (1.0M)

后续我在存储卡上又安装了一遍。

树莓派 5

树莓派 5 8G
FreeBSD 15.0-CURRENT
外接 RTL 8156B 网卡
启动盘为 256G NVMe SSD
UEFI：rpi5-uefi v0.3

警告
本文不适用于 D0 款以及 16G 内存款。具体可参考 https://rpicn.bsdcn.org。若使用新款固件，你可能需要降级之才能使用本文。

经过测试，树莓派 5 8G，使用 UEFI、FreeBSD 15.0（测试用例 FreeBSD-15.0-CURRENT-arm64-aarch64-20240628-14fee5324a9b-270986-memstick.img.xz）、支持从存储卡、USB 设备、m2 扩展板（微雪的 PCIe_TO_M.2_HAT+）的 m2 NVme SSD 启动，后者亦可兼容 PCIe 3.0 速度。但是网卡等没驱动（可使用 USB 网卡，具体型号参考第一章相关）。风扇由固件控制，所以默认会一直转，不会停。HDMI 正常。USB 2/3 均正常。经过测试 KDE5 可以正常输出到 HDMI 显示器上。

树莓派 5 与 HAT+

目前市面上出售的树莓派 5 扩展板，请确认其是否符合 HAT+ 标准。如果不符合，通常它只能通过 PCIe FPC 获取电源。但为了符合相关规范，扩展板电力需求应为 5V 2A，即 10W。

树莓派 5 所提供的并非标准的 PCIe 接口，而是自己设计的 FPC 接口，因此需使用转接器才能连接 PCIe 设备到树莓派 5。

根据树莓派 5 的排线规范，该接口最多只能提供 5V 1A，即最多 5W 的电力。故，树莓派的 HAT+ 规范要求还应该从 GPIO 接口获取电源。

树莓派 5 8G 编译安装世界和内核

示例采用：FreeBSD 15.0-CURRENT，均为默认参数。

root@ykla:/usr/src # git rev-parse HEAD
fef0e39f64a1db796ded8777dbee71fc287f6107

编译世界（用户空间）约用时 6 小时。

--- buildworld_epilogue ---
--------------------------------------------------------------
>>> World build completed on Tue Aug  6 04:01:22 CST 2024
>>> World built in 21438 seconds, ncpu: 4, make -j4
--------------------------------------------------------------

编译内核约用时 26 分钟。

--------------------------------------------------------------
>>> Kernel build for GENERIC completed on Tue Aug  6 07:22:22 CST 2024
--------------------------------------------------------------
>>> Kernel(s)  GENERIC built in 1564 seconds, ncpu: 4, make -j4
--------------------------------------------------------------

故障排除

newfs_msdos /dev/gpt/efiboot0:operation not permitted

该问题主要出现在用 zfs 的存储卡安装系统到 U 盘出现的，目前无解，只能用另一个 UFS 的 U 盘启动盘来安装 U 盘。

可能用到的命令：gpart destroy -F da2 摧毁这一步错误创建的文件系统，以防止系统不识别。

参考文献

Raspberry Pi 树莓派中文文档

归档内容（旧的，但可能仍有用）

（变通方案）FreeBSD 与树莓派 4B 8G 启动失败问题

如果卡彩虹屏不启动，下载 FreeBSD 14 镜像写入后将 FAT 分区内容替换即可（默认分区是隐藏的，使用 diskgenius 激活隐藏分区分配盘符即可）

https://github.com/FreeBSD-Ask/FreeBSD-rpi4-firmware

修改 config.txt 为以下内容：

arm_64bit=1
dtoverlay=disable-bt
dtoverlay=mmc
device_tree_address=0x4000
kernel=u-boot.bin
armstub=armstub8-gic.bin
hdmi_safe=0
force_turbo=0 # 超频
arm_freq=2000 # 超频
over_voltage=6 # 超频

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最后更新于3天前