在树莓派5上安装Gentoo

SD卡分区和格式化分区

SD卡分区

通常需要3个分区：boot, swap, root。如果你决定使用swap作为一个文件，那么就需要两个分区。在这个例子中，我们使用swap作为一个分区。

1. 开始对SD卡进行分区

fdisk /dev/sda

2. 创建GPT label

Command (m for help): g
Created a new GPT disklabel (GUID: 7D005A92-7338-432E-9068-0E23B9A132F0).

3. 创建boot分区 +512M

Command (m for help): n
Partition number (1-128, default 1):
First sector (2048-249737182, default 2048):
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-249737182, default 249735167): +512M

Created a new partition 1 of type 'Linux filesystem' and of size 512 MiB.

4. 创建swap分区 +16G

Command (m for help): n
Partition number (2-128, default 2):
First sector (1050624-249737182, default 1050624):
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (1050624-249737182, default 249735167): +16G

Created a new partition 2 of type 'Linux filesystem' and of size 16 GiB.

5. 创建root分区 +last

Command (m for help): n
Partition number (3-128, default 3):
First sector (34605056-249737182, default 34605056):
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (34605056-249737182, default 249735167):

Created a new partition 3 of type 'Linux filesystem' and of size 102.6 GiB.

6. 设置boot分区的文件系统。为了能启动树莓派，boot分区必须为FAT。#fat32、Microsoft basic data、 EFI system partition

Command (m for help): t
Partition number (1-3, default 3): 1
Partition type or alias (type L to list all): 1

Changed type of partition 'Linux filesystem' to 'EFI System'.

7. 设置swap分区的文件系统

Command (m for help): t
Partition number (1-3, default 3): 2
Partition type or alias (type L to list all): 19

Changed type of partition 'Linux filesystem' to 'Linux swap'.

8. 设置root分区的文件系统

Command (m for help): t
Partition number (1-3, default 3):
Partition type or alias (type L to list all): 27

Changed type of partition 'Linux filesystem' to 'Linux root (ARM-64)'.

9. 最后检查下各分区

Command (m for help): p
Disk /dev/sdb: 119.08 GiB, 127865454592 bytes, 249737216 sectors
Disk model: Storage Device
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 7D005A92-7338-432E-9068-0E23B9A132F0

Device        Start       End   Sectors   Size Type
/dev/sdb1      2048   1050623   1048576   512M EFI System
/dev/sdb2   1050624  34605055  33554432    16G Linux swap
/dev/sdb3  34605056 249735167 215130112 102.6G Linux root (ARM-64)

Filesystem/RAID signature on partition 1 will be wiped.

10. 写入更改到SD卡

Command (m for help): w
The partition table has been altered.
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

格式化分区

1. boot分区

mkfs.fat -F 32 /dev/sdb1

2. swap分区

mkswap /dev/sdb2

3. root分区

mkfs.ext4 /dev/sdb3

安装基本系统和portage快照

挂载到root分区

mount /dev/sdb3 /mnt/gentoo
cd /mnt/gentoo

安装stage3

1. Download latest stage 3 tar file

wget -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gentoo/releases/arm64/autobuilds/current-stage3-arm64-openrc/stage3-arm64-openrc-20240728T234856Z.tar.xz

2. Untar stage file

tar xpvf stage3-arm64-openrc-20240728T234856Z.tar.xz --xattrs-include='*.*' --numeric-owner

安装portage快照

1. 下载最新的portage快照

wget -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gentoo/snapshots/portage-latest.tar.bz2

2. 解压文件

mkdir /mnt/gentoo/var/db/repos/gentoo
tar xpvf portage-latest.tar.bz2 --strip-components=1 -C /mnt/gentoo/var/db/repos/gentoo

安装kernel, modules, firmware

安装内核

有两种方法安装树莓派5内核，使用预构建的内核和从源码编译。在这个例子中，我们将要使用预构建的内核。

1. 复制raspberry-firmware仓库

git clone --depth=1 https://github.com/raspberrypi/firmware.git

2. 为了启动树莓派，需要一些boot文件夹下放一些文件。确保你已经从fireware/boot下复制了下面的文件到/mnt/gentoo/boot

mount /dev/sdb1 /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/bcm2712-rpi-5-b.dtb /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/fixup_cd.dat /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/fixup.dat /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/start_cd.elf /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/start.elf /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/bootcode.bin /mnt/gentoo/boot/
cp firmware/boot/kernel8.img /mnt/gentoo/boot/
cp -r firmware/boot/overlays /mnt/gentoo/boot/

3. 配置引导加载程序

与grub或其他的引导加载程序不同，树莓派从/boot中寻找cmdline.txt文件来引导操作系统启动。将下面内容放入到/mnt/gentoo/boot/cmdline.txt中

dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p3 rootfstype=ext4 rootwait

4. Config.txt

config.txt需要配置树莓派来使用正确的驱动。将下面的内容放入到/mnt/gentoo/boot/config.txt

# have a properly sized image
disable_overscan=1

# Enable audio (loads snd_bcm2835)
dtparam=audio=on

# Enable DRM VC4 V3D driver
dtoverlay=vc4-kms-v3d-pi5

安装modules

https://github.com/raspberrypi/firmware有着我们所有需要的模块，只需要复制模块到/mnt/gentoo/lib/。

cp -r firmware/modules /mnt/gentoo/lib/

安装firmware

为了使用wifi和蓝牙，我们需要复制固件到/mnt/gentoo/lib/firmware文件夹。

WIFI

1. 复制wifi固件仓库

git clone --depth=1 https://github.com/RPi-Distro/firmware-nonfree.git

2. 如果不存在/mnt/gentoo/lib/firmware/brcm，则创建该目录。

mkdir -p /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm

3. 树莓派5的wifi模块是brcmfmc43455，所以我们只需要复制这些文件。

cp firmware-nonfree/debian/config/brcm80211/cypress/cyfmac43455-sdio-standard.bin /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/brcmfmac43455-sdio.bin
cp firmware-nonfree/debian/config/brcm80211/cypress/cyfmac43455-sdio.clm_blob /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/brcmfmac43455-sdio.clm_blob
cp firmware-nonfree/debian/config/brcm80211/brcm/brcmfmac43455-sdio.txt /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/

4. 当树莓派5启动时，他会带有型号名称的固件名称，例如raspberry,5-model-b，所以我们需要为固件文件创建链接，确保我们有以下链接。

`-rw-r–r– 1 root root 643651 Jan 21 12:20 brcmfmac43455-sdio.bin -rw-r–r– 1 root root 2676 Jan 21 12:18 brcmfmac43455-sdio.clm_blob lrwxrwxrwx 1 root root 22 Jan 21 12:23 brcmfmac43455-sdio.raspberrypi,5-model-b.bin -> brcmfmac43455-sdio.bin lrwxrwxrwx 1 root root 27 Jan 21 12:23 brcmfmac43455-sdio.raspberrypi,5-model-b.clm_blob -> brcmfmac43455-sdio.clm_blob lrwxrwxrwx 1 root root 22 Jan 21 12:24 brcmfmac43455-sdio.raspberrypi,5-model-b.txt -> brcmfmac43455-sdio.txt -rw-r–r– 1 root root 2074 Jan 21 12:19 brcmfmac43455-sdio.txt ``

#### Bluetooth

1. 复制蓝牙固件仓库

```sh
git clone --depth=1 https://github.com/RPi-Distro/bluez-firmware.git

2. 如不存在目录/mnt/gentoo/lib/firmware/brcm，则创建该目录。

mkdir -p /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm

3. 对于蓝牙，只需要BCM4345C0.hcd。

cp bluez-firmware/debian/firmware/broadcom/BCM4345C0.hcd /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/

4. 相似的，我们需要为树莓派5创建一个链接。

ln -s /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/BCM4345C0.hcd /mnt/gentoo/lib/firmware/brcm/BCM4345C0.raspberrypi,5-model-b.hcd

设置wifi

为使用wifi，需要一个网络工具。经过尝试wpa_supplicant，发现并不能在固件上运行。所以转换到NetworkManager

安装NetworkManager有两种方式：

• 如果有以太网，你可以完成这个教程并在树莓派上安装。
• 如果你没有以太网，你可以下载所有必要文件到/var/cache/distfiles并且安装NetworkManager到树莓派。

安装NetworkManager

USE="-modemmanager -ppp -gtk-doc -introspection -concheck" emerge networkmanager

NetworkManager下载缓存文件

USE="-modemmanager -ppp -gtk-doc -introspection -concheck" emerge -pf networkmanager

准备使用

在我们启动树莓派的Gentoo之前，有一些东西需要我们来设置。

xorg.conf

如果想看视频使用X11，编辑（或创建）文件/usr/share/X11/xorg.conf.d/99-rpi5.conf，包含以下内容

Section "OutputClass"
    Identifier "vc4"
    MatchDriver "vc4"
    Driver "modesetting"
    Option "PrimaryGPU" "true"
EndSection

Section "Device"
    Identifier "kms"
    Driver "modesetting"
    Option "AccelMethod" "msdri3"
    Option "UseGammaLUT" "off"
EndSection

fstab

确保文件有以下内容：/mnt/gentoo/etc/fstab

# /mnt/gentoo/etc/fstab
/dev/mmcblk0p1  /boot   vfat    defaults          0     2
/dev/mmcblk0p2  none    swap    sw                0     0
/dev/mmcblk0p3  /       ext4    defaults,noatime  0     1

shadow file

在我们登录进树莓派之前，我们需要更改root用户的密码。下面密码是raspberry，将其替换为/mnt/gentoo/etc/shadow文件的第一行，保证root用户的你只有这一行。

root:$6$xxPVR/Td5iP$/7Asdgq0ux2sgNkklnndcG4g3493kUYfrrdenBXjxBxEsoLneJpDAwOyX/kkpFB4pU5dlhHEyN0SK4eh/WpmO0::0:99999:7:::

inittab

/mnt/gentoo/etc/inittab文件需要更新，下面内容需要被注释

f0:12345:respawn:/sbin/agetty 9600 ttyAMA0 vt100

卸载所有分区

umount /mnt/gentoo/boot
umount /mnt/gentoo

使用愉快

插入SD卡到树莓派中尽情享用。

不幸的是，还没有结束，还需要进行一些基本的配置，才能够进行基本的使用。

基本配置

日期

树莓派的初始日期总是1970年，这样无法安装软件，通过date命令来进行手动设置时间

# 2024年08月05日09时04分
date 080509042024

make.conf

COMMON_FLAGS="-mcpu=cortex-a76+crc+crypto -mtune=cortex-a76 -O2 -pipe"

timezone

echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone
emerge --config sys-libs/timezone-data

VIDEO_CARDS

VIDEO_CARDS="v3d vc4"

locale

# /etc/locale.gen
en_US.utf8

locale-gen
eselect locale list
eselect locale set <x>
env-update && source /etc/profile

hostname

echo <your hostname> > /etc/hostname

dhcpcd

rc-update add dhcpcd default

cd /etc/init.d
ln -s net.lo net.eth0
rc-update add net.eth0 default

参考

1. How to install Gentoo on Raspberry Pi 5
2. Raspberry Pi Install Guide
3. Gentoo Linux amd64 Handbook: Installing Gentoo