[Tip] 從外接USB設備啟動樹莓派4b

樹莓派默認從tf卡啟動系統，io性能太弱了。最近入手了Argon ONE外殼，可以通過usb外接一個m.2 sata接口的固態硬盤；那么，折騰一下從ssd吧。

方案調查

一番查資料，目前支持兩種啟動方案：

1. 升級固件，這也是網上推薦的主流方案。這個方案需要先用原版的raspbian升級固件，這樣就可以直接設置從USB設備引導。
   找到的靠譜教程如下：
   1. New Raspberry Pi 4 Bootloader USB / Network Boot Guide
   2. Raspberry Pi 4 Ubuntu USB Boot (No SD Card)

然鵝，我現在用的是Ubuntu系統，這個方案折騰起來比較麻煩，可能還需要重裝系統。pass

2. 從tf卡引導，將根目錄替換成ssd的分區。這樣理論上兼容性更好，而且可以在現有的系統上升級。不猶豫，馬上開搞。
   參考教程：Raspberry Pi 4 USB Boot Config Guide for SSD / Flash Drives

方案實施

1. 復制現有系統到ssd，注意，這個操作會清空SSD上面的數據

dd bs=4M if=/dev/mmcblk0 of=/dev/sda

2. 確認usb設備id，我的是174c:55aa

lsusb

Bus 002 Device 003: ID 174c:55aa ASMedia Technology Inc. Name: ASM1051E SATA 6Gb

3. 修改cmdline.txt，樹莓派是通過這個文件來確認系統啟動目錄的，直接修改fstab無效

# 備份
cp cmdline.txt cmdline.txt.bak
# 修改為如下內容：
## 1. 注意將XXXX:XXXX替換為上一步獲取的usb id
## 2. 注意root=的配置，需要和硬盤對應的LABEL或者UUID一致（如果是dd復制的數據，這塊應該不用改）
usb-storage.quirks=XXXX:XXXX:u net.ifnames=0 dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial
0,115200 console=tty1 root=LABEL=writable rootfstype=ext4 elevator=deadline
rootwait fixrtc

4. 更新/etc/fstab，這一步其實不是必須的，為了不造成迷惑，還是和cmdline.txt的配置保持一致了。
5. reboot之后就可以看到/目錄已經切換到ssd上面了

ubuntu@rpi:~$ findmnt -n -o SOURCE /
/dev/sdb2

6. 不服跑個分，io速度提升10倍，哈哈：

sudo curl https://raw.githubusercontent.com/TheRemote/PiBenchmarks/master/Storage.sh | sudo bash

     Category                  Test                      Result
HDParm                    Disk Read                 185.42 MB/s
HDParm                    Cached Disk Read          185.55 MB/s
DD                        Disk Write                92.6 MB/s
FIO                       4k random read            4429 IOPS (17716 KB/s)
FIO                       4k random write           5109 IOPS (20439 KB/s)
IOZone                    4k read                   21790 KB/s
IOZone                    4k write                  19337 KB/s
IOZone                    4k random read            16226 KB/s
IOZone                    4k random write           20809 KB/s

                          Score: 4777