●Raspberry Pi 400 をSSDから起動する
ラズパイのOSを入れるメディアとして使用されているSDカードには「寿命」があります。寿命と言っても、何年で壊れるいうのではなく、何回書き込みをしたら壊れるというものです。
とは言え、スマホやデジカメで写真や音楽データを保存するような使い方では、寿命に達することはほとんどありません。
しかし、ラズパイでOSを入れたシステムディスクとして使用していると、一時的なファイルを作成したり、ログファイルを作成したりと、頻繁にファイル書き込みが行われます。ネット上で「raspberry pi SDカード 寿命」でググると24時間稼働して1年ほどで壊れたなんていう記事もあります。
先ほどのキーワードでググった結果には「SDカードの寿命を延ばす」方法を書いた記事がたくさん検索されます。

あまりSDカードのアクセスをしないプログラムを動かすのなら問題ないかもしれませんが、ネットサーフィンに使用するような場合はネットからダウンロードしたファイルをSDカードへキャッシュとしてコピーしますので、SDカードへのアクセスが多くなります。
その為、早く寿命に到達する可能性があります。

社員Iが入手したRaspberry Pi 400 はそのような使い方をする予定の為、寿命対策に外部USBメディアをシステムディスクとして使用し、SDカード無しで起動できるようにしてみました。


RaspberryPi 400に使用する外部USBメディアはUSB3接続のSSDを購入しました。スティック型のUSBメモリより少し大きいくらいのものです。安定して運用できる様なら本体に両面テープで張り付けようと考え、できるだけ小さいものにしました。これ

外部USBメディアから起動させるための設定手順は以下のサイトを参考にしました。
ラズパイ4をUSB接続のSSDから起動する方法(USBブート)
手順の概略は、SDカードの中身をSSDにコピーし、USBメディアからブートできるように設定変更します。 参照先のページでは、Raspberry Pi 4を対象にし、bootloaderのアップデートから記載されていますが、Raspberry Pi 400は購入時点でUSB Bootに対応した bootloaderになっていますので、ここの手順から実行します。
SDカードの中身をSSDにコピーした後、SDカードをスロットから抜いて再起動します。


このような画面が出て、起動に失敗しました。
「Unsupported block size 4096」というエラーが出ています。SSDのブロックサイズ4096をサポートしていないのでブートできないようです。

SDカードからブートして接続したSSDの属性を調べてみました。

$ sudo fdisk -l 
Disk /dev/sda: 119.2 GiB, 128026935296 bytes, 31256576 sectors
Disk model: Tech            
Units: sectors of 1 * 4096 = 4096 bytes
Sector size (logical/physical): 4096 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 268431360 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xc3872196

Device     Boot  Start      End  Sectors   Size Id Type
/dev/sda1         8192   532479   524288     2G  c W95 FAT32 (LBA)
/dev/sda2       532480 31256575 30724096 117.2G 83 Linux

1. 「Raspberry Piの設定」画面でSDカードでブートされるように設定を戻す。
端末からraspi-configを実行し、6 Advances Options　→　A6 Boot Orderへ入り、B1 Card Boot に設定する。

$ sudo raspi-config

        

$ cd /boot
$ sudo cp -p cmdline.txt cmdline_org.txt
$ sudo cp -p /media/[username]/boot/cmdline.txt ./

5. リブートする。

$ sudo reboot

あれ？ デスクトップにbootとrootfsのアイコンができています。

使っていないSDカードが自動でマウントされてしまいました。
未使用のパーティションなのでマウントさせないか、隠したいですね。 使用しないパーティションは削除しても良いのですが、バックアップを兼ねて残しておきたいです。
その為にfstabに未使用パーティションを記述してマウントすることで、自動マウントによるアイコンが表示されないように設定しました。

$ cd /mnt
$ sudo mkdir -p unused/boot
$ sudo mkdir -p unused/rootfs

$ cd /media/[username]/rootfs/etc/
$ cat fstab
proc            /proc           proc    defaults          0       0
PARTUUID=c74c9849-01  /boot           vfat    defaults          0       2
PARTUUID=c74c9849-02  /               ext4    defaults,noatime  0       1
#
# a swapfile is not a swap partition, no line here
#   use  dphys-swapfile swap[on|off]  for that
//192.168.0.15/raspberry-pi-smb /mnt/smb    cifs    _netdev,guest,file_mode=0777,dir_mode=0777  0   0

proc            /proc           proc    defaults          0       0
PARTUUID=c3872196-01  /boot           vfat    defaults          0       2
PARTUUID=c3872196-02  /               ext4    defaults,noatime  0       1
#
# a swapfile is not a swap partition, no line here
#   use  dphys-swapfile swap[on|off]  for that
//192.168.0.15/raspberry-pi-smb /mnt/smb    cifs    _netdev,guest,file_mode=0777,dir_mode=0777  0   0

proc            /proc           proc    defaults          0       0
PARTUUID=c74c9849-01  /boot           vfat    defaults          0       2
PARTUUID=c3872196-02  /               ext4    defaults,noatime  0       1
#
# unused devices
PARTUUID=c3872196-01  /mnt/unused/boot          vfat    defaults,ro          0       2
PARTUUID=c74c9849-02  /mnt/unused/rootfs        ext4    defaults,ro,noatime  0       1
#
# a swapfile is not a swap partition, no line here
#   use  dphys-swapfile swap[on|off]  for that
//192.168.0.15/raspberry-pi-smb /mnt/smb    cifs    _netdev,guest,file_mode=0777,dir_mode=0777  0   0

Raspberry Pi 400 を購入しましたので、レビューをさせていただきます。
本ブログの投稿者である社員Iの学生の頃、今のパソコンはマイコンと呼ばれ、個人ユーザーが使うコンピューターはキーボード一体型の物が普通でした。
代表的なものはPC-8001とか、APPLE ][とかですね。
貧乏学生には買えませんでしたが、学校にある物で遊ばせてもらっていました。
そんな時代の人間なので、昨年Raspberry Pi 400が発表されてすぐに 欲しい！と物欲が刺激され、日本語版が発売されるのを首を長くして待っていました。
そして、やっと入手。入手したのはディスプレイ以外で必要なものが全てセットされたスターターキットです。
「Raspberry Pi beginner's guide」日本語版という書籍も付いています。


本体上から

後ろから

見た目はラズパイの公式ケースなどと同様の白とピンクのツートンカラーのキーボードです。



「０」～「￥」までのキーは狭くなっています。
F10キーに電源マークが付いています。Fn+F10で電源のON/OFFができるようです。今までのRaspberry Piには電源管理の機能はなくて、シャットダウン後に電源ケーブルを抜くなどして電源をOFFにする必要がありました。
普通のパソコンとして使うにはこういう電源制御が必要ですね。
F11、F12キーは無く、Fnキーと同時押しの必要があります。使用頻度低いので問題ないです。

スターターキットに添付されているSDカードにはすでにRaspberryPi OSが書き込まれています。
そのまま、SDカードスロットに挿し込んでACアダプタを接続するとセットアップがはじまります。
セットアップ手順は従来のRaspberry Piと基本的に同じなので、以前の記事を参考にしてください。
ただし、Wifiの有無などによる違いはあります。

セットアップが終了したらメニューからシャットダウンさせます。
右上の電源LEDが消えました。シャットダウン後に電源ケーブルを抜く必要のあった今までのRaspberry Piとは違います。
電源を入れるにはF10キーを押します。Fnキーはいりません。0.5秒程度の長押しで起動します。
電源を切るにはFnキーとF10キーを同時に長押しします。画面左下のラズベリーマークをクリックしたら現れるスタートメニューからシャットダウンを選択しても電源が切れます。

ここからがレビューになります。
キーボードは10キーのないコンパクトな薄型。キーを打つと少したわむ感じがします。
自分は古いタイプのキーボード、キーの高さがあり、打つときのストロークのあるキーボードを普段使っているので、このタイプは使いにくいです。薄型の物に慣れている方、弘法キーボードを選ばずな方は問題ないでしょう。

本体の後ろにはUSBや電源の差し込み口があり、現在は4本のケーブルが挿してあります。左からマウス、PCスピーカー、電源、ディスプレイにつながっています。
自分はキーボードの位置を動かすことも多いので、なるべくここに繋げるケーブルは少なくしたいと思っています。そのためにはスピーカー内蔵型のディスプレイを買ったり、Bluetoothマウスを買ったりと投資が必要になりますが。

パソコンとしての使用感は他のLinuxPCとほぼ同じです。
Windowsとの比較になりますが、アプリのインストール等を行うのに端末を起動してコマンドの入力が必要であったり、いちいちパスワードが必要であったりと、そういうことになれていない人には使いにくいでしょう。
なお、アプリのインストールはGUIでもできますが、"パッケージ"単位でのインストールなのでコマンドで打つときと同程度の知識が必要です。
後はマルチメディア系は弱いですね。必要に応じてアプリをインストールすればいいのですが、それでもYahoo Newsの動画は見れないです。


以前の記事ではRaspberry Piをファイルサーバーに使用する為に設定したので、sambaの設定をしましたが、このRaspberry Pi 400は端末として使用するつもりですのでファイルサーバーのファイルを利用できるようにします。
その為にはcifsという機能を使用します。これはlinuxでsambaサーバーをマウントする為の機能です。
sambaサーバーのマウントは以下ように行います。
まず、マウントポイントを作成し、以下のコマンドでマウントできます。
smbサーバーはホスト192.168.0.15にraspberry-pi-smbの名前で構築していますので、デバイス名は「//192.168.0.15/raspberry-pi-smb」とします。

$ sudo mkdir -p /mnt/nas
$ sudo mount -type cifs //192.168.0.15/raspberry-pi-smb /mnt/nas -O guest 

//192.168.0.15/raspberry-pi-smb /mnt/nas	cifs	_netdev,guest,file_mode=0777,dir_mode=0777	0	0

$ sudo mount -a
$ df
ファイルシス                  1K-ブロック      使用     使用可 使用% マウント位置
/dev/root                        29633928   9433640   18900776   34% /
devtmpfs                          1800564         0    1800564    0% /dev
tmpfs                             1965428     28648    1936780    2% /dev/shm
tmpfs                             1965428      8828    1956600    1% /run
tmpfs                                5120         4       5116    1% /run/lock
tmpfs                             1965428         0    1965428    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mmcblk0p1                     258095     49281     208814   20% /boot
//192.168.0.15/raspberry-pi-smb 488254460 247512428  240742032   51% /mnt/nas
tmpfs                              393084        12     393072    1% /run/user/330

前回までの投稿で古いラズベリーパイを使用してホームサーバーを構築しました。
現在、そのラズベリーパイはホームサーバーとしては使用していません。
では、どうなっているかというと、I2S-DACという基盤とvolumio2というソフトウェアを使用したネットワーク音楽プレイヤーになっています。

volumio2とは何かというと、「音楽再生に特化したRaspberyPi用Linuxディストリビューション」です。もう少し簡単に言うと「音楽プレイヤーソフトウェア」です。
この面白い所は、ユーザーインターフェースはwebアプリとなっていてネットワーク上にあるPCやスマホからブラウザを通して制御できるというものです。なので、自分自身のディスプレイでGUIを使用するにはパワー不足である初代のラズベリーパイでも制御ができます。下の写真がVolumio2の画面です。


I2S-DACはラズベリーパイの上に乗っている白い基盤です。
I2S-DACのI2Sとは"Inter-IC Sound"の略で、デジタル音声信号を伝送する標準規格です。
I2S-DACのDACとは"Digital-Analog Converter"の略でデジタル音声信号をスピーカーへ出力できるようなアナログ音声信号へ変換する装置です。
ラズベリーパイは楽曲データとして持っているデジタル音声信号のデータをI2Sインターフェースを通してDACへ送信し、DACがアナログ音声信号へ変換することで音楽が再生されます。

ラズベリーパイとI2S-DACとの間はI2S信号をジャンパ線で繋げます。新しいラズベリーパイはGPIOピンにI2S信号が出ているのですが、Raspberry Pi Model Bの場合、I2S信号の出力にはピンが立っていません。その代わりにピンを立てる為の穴が開いています。
そこにピンをはんだ付けし、ジャンパ線でI2S-DACと繋げます。自分はピンを用意していなかったので、ジャンパ線を直接はんだ付けしました。
今更、初代のラズベリーパイで何かを作ろうという人はいないと思いますが、参考用に穴と信号の対応を以下の写真に載せておきます。

I2S-DAC基板上の同名のピンとジャンパ線でつなげば配線は完了です。

SDカードにVolumio2のイメージを書き込み、Volumio2の設定画面でI2S-DACの種類を設定すればネットワーク音楽プレイヤーの完成です。
SDカードへのイメージ書き込み方法、Volumio2の設定方法はググって見てください。ディスプレイなしでWi-Fiを設定する方法はその手があったか！と感心するような方法で設定するようになっていますよ。
下の写真はVolumio2の音声信号出力先を設定する画面ですが、ここでDAC ModelにI2S-DACの製品名を選択します。要はI2S基板のドライバを選択するものです。
自分の使用する製品が選択しに無い場合でもあきらめないでください。製品名でググってみればその製品のユーザーが何を設定したかのブログ記事が出てくる可能性があります。あれば何を選択すればいいかわかります。


完成したラズベリーパイは自宅のステレオに繋げて音楽を聴いています。約20年前に購入したエントリークラスのコンポです。オーディオマニアでもない自分には充分いい音で鳴ってくれています。

今回はラズパイにDLNAサーバー機能をインストールします。

$ sudo apt-get install -y minidlna 
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下のパッケージが新たにインストールされます:
  minidlna
アップグレード: 0 個、新規インストール: 1 個、削除: 0 個、保留: 0 個。
132 kB のアーカイブを取得する必要があります。
    :

• /mnt/hdd/minidlna/musics
• /mnt/hdd/minidlna/movies
• /mnt/hdd/minidlna/photos
• /mnt/hdd/minidlna/cache
• /mnt/hdd/minidlna/log

$ cd /mnt/hdd
$ mkdir minidlna
$ cd minidlna
$ mkdir musics movies photos cache log
$ sudo chmod 777 *

$ sudo service minidlna restart

• WindowsMediaPlayer (WMP)を起動する
• WMPのメニューバーよりツール->オプション を選択し、オプション画面の「音楽の取り込み」タブを表示させる。
  
  
• 取り込んだ音楽を保存する場所 の「変更」ボタンを押し、フォルダーの参照画面を開く。
  
  
• フォルダーツリーより「\\raspberrypi\raspberry-pi-smb\minidlna\musics」を選択する。
  ツリーになければ、フォルダー入力エリアに直接書いて指定する。
• 「OK」ボタンを押す
• 「音楽の取り込み」タブで形式を指定する。
  形式は何を指定しても良いが、こだわらなければ、MP3でよい。
• 「OK」を押して設定を完了する。
• PCにCDを入れ、WMPのCD再生画面より取り込む曲にチェックを入れる。「アルバム」横の箱にチェックを入れればすべての曲にチェックが入る。
  
  
• 「CDの取り込み」を押して録音を開始する。

前回の投稿ではRaspberry Pi Model B へ最新のRaspberry Pi OSをインストールするところまで完了しました。
今回はネットワーク設定を行い、NASを構築するまでを行います。

$ df
ファイルシス   1K-ブロック    使用    使用可 使用% マウント位置
/dev/root         30358348 3150888  25921652   11% /
devtmpfs            187244       0    187244    0% /dev
tmpfs               220224       0    220224    0% /dev/shm
tmpfs               220224    3252    216972    2% /run
tmpfs                 5120       4      5116    1% /run/lock
tmpfs               220224       0    220224    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mmcblk0p1      258095   48676    209420   19% /boot
tmpfs                44044       4     44040    1% /run/user/1000
/dev/sda1        160833532   96120 160737412    1% /media/pi/work

• デバイス名
• マウントポイント
• ファイルシステムの種類
• マウントオプション

$ sudo blkid /dev/sda1
/dev/sda1: LABEL="work" UUID="C01C7B171C7B07A4" TYPE="ntfs" PARTUUID="d686d686-01"

$ cd /mnt
$ sudo mkdir hdd
$ sudo chmod 777 hdd

$ sudo umount /media/pi/work
$ sudo mount UUID=C01C7B171C7B07A4 /mnt/hdd

$ sudo umount /media/pi/work
$ sudo apt-get install -y samba

$ sudo services smbd restart

会社で使われていない古いラズベリーパイがあるので、借りてきました。
このラズベリーパイで自宅のホームサーバーを構築します。

1. Raspberry Pi Model B + 32Gbyte SDカード
2. 液晶モニタ(VGA入力のみ)
3. 164Gbyte HDD + USB接続HDDケース
4. FOMA充電器
5. HDMI->VGA変換器
6. FOMA - MiniUSB変換コネクタ

• Raspberry Pi OS with desktop (以前はRsapbianという名称でした)
• ubuntu

• OSMC
• LibreELEC

• RetroPie

• Raspberry Pi OS Lite
• Windows 10 IOT core　(Windowsという名前が付いていますが、PCで使うWindowsとは異なるものです)

へ行き、そこで「Download for Windows」のボタンを押して、「imager_1.5.exe」をダウンロードします。
ダウンロードしたimager_1.5.exe をダブルクリックで起動し、Raspberry Pi Imagerをインストールします。
以降の手順で「このアプリがデバイスに変更を加えることを許可しますか?」の画面が表示される個所があります。表示されたら「はい」を押します。
Raspberry Pi Imagerがインストールできたらスタートメニューに追加されたRaspberry Pi Imagerのアイコンをクリックして起動します。


Raspberry Pi Imager画面が表示されます。


画面にて 「CHOOSE OS」ボタンを押し、表示されたプルダウンメニューより「Raspberry Pi OS(32-bit)」を選択します。
他のOSをインストールしたい場合は、このプルダウンメニューからそのOSを選択します。


画面にて「CHOOSE SD CARD」ボタンを押して、インストールしたいSDカードを選択します。


選択完了すると「WRITE」ボタンが有効になるので、それを押します。


十数分で書き込みが完了します。完了したらRaspberry Pi Imagerを終了し、SDカードをPCから取り外します。

◆ 初期設定をしよう

インストールの完了したSDカードをRaspberry Piに挿入し、ディスプレイ、キーボード、マウスを接続します。

最後にUSB端子に電源を接続してRaspberry Piを起動します。

すると、起動画面に続きセットアップ画面が表示されます。


セットアップ画面では「NEXT」ボタンを押します。


次に国、言語、タイムゾーンの設定を行います。国に日本を選択すると、言語とタイムゾーンは日本のものになります。


次にpiユーザーのパスワードを入力します。２カ所に同じパスワードを入力します。


次に画面設定を行います。セットアップ画面には「デスクトップの周りに黒い枠が見えますか」という質問が表示されます。
画面がディスプレイいっぱいに表示されていなければ質問の左側のボタンをチェックします。
今回はディスプレイいっぱいではなかったですが、実際に使用するディスプレイでは無いので、そのまま「NEXT」ボタンを押しました。


次にアップデートを行います。今回はまだネットワークケーブルを接続していないので「SKIP」を押しました。
有線ネットワークやWiFiの設定が済んでいる場合は「NEXT」を押してRaspberry Pi OSのアップデートをさせます。


アップデート画面の次はセットアップ完了画面になります。ここで「Done」を押してセットアップ完了です。


初期設定時にはLANをつなげていなかったので、アップデートをスキップしました。
その為、LAN接続後に、OSを最新にアップデートします。
以下のページを参考にしました。
「Raspberry Pi の OS を最新の安定版にアップデートする」
画面上部のツールバーからターミナルを選択してコマンド操作できる端末を開きます。
その端末で順に以下のコマンドを入力します。

$ sudo apt update

$ sudo apt full-upgrade

$ sudo apt clean

ここまで終わったらシャットダウン又はリブートします。