树莓派4B从USB启动系统【EEPROM原生方案】

Raspberry Pi OS (原称Raspbian)在2020年8月20日的新版本中，直接更新了eeprom (pieeprom-2020-06-15.bin)，现在可以直接使用Raspberry Pi Imager写入Raspberry Pi OS，就可以直接用USB启动系统，再无需其他操作。
检查是否支持直接USB启动，可以输入vcgencmd bootloader_config，如果输出中有BOOT_ORDER=0xf41，即表示可以直接USB启动。

Raspberry Pi Imager地址 https://www.raspberrypi.org/software/ 可以选择Windows、MacOS和Ubuntu版本。
Raspberry Pi Imager在写入的时候，直接选择USB硬盘即可。启动时，树莓派上不插SD卡，只外接USB硬盘，即可自动使用USB外界硬盘作为系统盘。

树莓派4B使用了全新的EEPROM方案启动系统，而非之前的GPU启动系统，导致此前从USB启动系统的方法失效了。一个折中的方案是热迁移，即先使用SD卡启动，并将系统实时转移到USB硬盘上，但是操作复杂。最近树莓派基金会更新了EEPROM，其中一个重要的改动就是支持了USB启动，现在可以原生SUB启动系统了，io性能也得到了巨大提升。教程如下：

1.首先需要一个装有Raspberry PI OS的SD卡，进入系统并使用以下命令更新：

apt update -y
apt full-upgrade -y

2.编辑EEPROM文件/etc/default/rpi-eeprom-update，可以使用任意你所熟悉的编辑器。将它从不稳定版本改为稳定版，即critical改成stable。

FIRWARE_RELEASE_STATUS="stable"

3.更改了EEPROM文件之后对其进行更新，待安装结束后重启系统切换到稳定版，命令如下。

rpi-eeprom-update -d -a
reboot

4.等重启完成，进入系统，使用以下命令检查是否进入了稳定版：

vcgencmd bootloader_version

注意发行的时间，第一个稳定版是7月15号，显示的时间一定晚于这个时间。

5.此时，将USB硬盘/U盘制作为系统盘，可以选择迁移原先SD卡的数据，也可以直接重新制作，因为USB设备的不同，以防万一，推荐全新制作而非迁移。以下教程将按照全新制作进行讲解。
使用Raspberry Pi Imager将Raspberry Pi OS写入到USB硬盘/U盘中，结束后将出现一个/boot分区。将之前SD卡系统中/boot分区下的所有.dat和.elf文件复制到新的USB硬盘/U盘的/boot分区中。目前一共有16个文件，如下标注出的。

6.关机，移除SD卡，将USB硬盘/U盘连接上。重新插上电源，系统在大约2分钟之后就会成功启动。
测试使用的是一块1T的机械硬盘，采用dd测试io性能，达到了121M/S，比sd卡性能提高了不知道多少倍。如果使用的是SSD，性能将进一步增加，尤其是4K，但是受限于USB3.1的性能限制，最高大概为500M/S的速度。

dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1000