Raspberry Pi 4 をコンソール（ディスプレイ、キーボードなど）につながず、USB OTG でシリアル接続できる環境に仕上げる方法

前提条件

Windows 11 で、最新の WSL 2（ストア版）がインストールされていること
Ubuntu 22.04 が WSL 2 でインストールされていること
WSL 2 の systemd が設定済みであること https://devblogs.microsoft.com/commandline/systemd-support-is-now-available-in-wsl/
systemd-container と qemu-user-static がインストール済みであること
Raspberry Pi 4 と USB OTG でシリアル接続可能であること
- 給電ポート（Type-C）と Windows 機を直結できる
- シリアル通信プログラムがある（ SimpleCom など）

Windows で対象ディスクを WSL 2 へ晒す

PS > GET-CimInstance -query "SELECT * from Win32_DiskDrive"

DeviceID           Caption                             Partitions Size         Model
--------           -------                             ---------- ----         -----
\\.\PHYSICALDRIVE0 SanDisk SDSSDA240G                  1          240054796800 SanDisk SDSSDA240G
\\.\PHYSICALDRIVE1 Generic MassStorageClass USB Device 0                       Generic MassStorageClass USB Device
\\.\PHYSICALDRIVE2 External M.2 NVME SCSI Disk Device  2          128034708480 External M.2 NVME SCSI Disk Device


PS > wsl --mount \\.\PHYSICALDRIVE2 --bare
この操作を正しく終了しました。

WSL 2 で ISO を書き込む

$ lsblk
<ディスクを確認する>

Raspberry Pi OS / Ubuntu の場合

$ sudo dd if=<ISO> of=/dev/<ディスク> bs=4M status=progress

Fedora の場合

$ xz -dc <ダウンロードイメージ> | sudo dd of=/dev/<ディスク> bs=4M status=progress

WSL 2 での事前設定

Raspberry Pi OS / Ubuntu

/ を WSL 2 でマウントした状態で以下の作業を実施する

cmdline.txt への追記

modules-load=dwc2,g_serial

ttyGS0 の有効化

$ sudo systemd-nspawn -D <Raspberry Pi の /> /bin/bash
# systemctl enable [email protected]

dwc2 の有効化

config.txt で dtoverlay=dwc2 が設定されている必要があるが、これは Ubuntu 22.04 ではデフォルトで有効化されている

Fedora

PV / LV の拡張

LVM パーティションサイズを広げてから PV、LV を最大限まで拡張する

$ sudo cfdisk /dev/sdd
$ sudo pvresize /dev/sdd3
$ sudo lvextend -l 100%FREE /dev/systemVG/LVRoot
$ sudo lvchange -ay /dev/systemVG/LVRoot

マウント

$ sudo mount /dev/systemVG/LVRoot <Raspberry Pi の />

上記のほかに /boot もマウントする。 /boot は UUID を確認してマウントする。

$ cat mnt/etc/fstab
< /boot の UUID を確認する >
$ sudo mount UUID=<UUID> <Raspberry Pi の />/boot

パーティション拡張

$ sudo xfs_growfs /dev/systemVG/LVRoot

SELinux の無効化

<Raspberry Pi の />/etc/selinux/config で SELINUX を disabled にする

シリアルコンソールの有効化

$ sudo systemd-nspawn -D <Raspberry Pi の />

# systemctl enable [email protected]
# grubby --update-kernel=ALL --args="console=tty0 console=ttyGS0 modules-load=dwc2,g_serial"

なお、Ubuntu のときに設定した dtoverlay はデフォルトの upstream-pi4 でも問題なく動いた。

WSL 2 でのディスクアンマウント

PS > wsl --unmount \\.\PHYSICALDRIVE2
この操作を正しく終了しました。

Raspberry Pi へのログイン

Windows 機とシリアル接続して以下の作業を実施する

Ubuntu の場合

ユーザー名：ubuntu / パスワード：ubuntu

WiFi 設定

/etc/netplan/99-wifi.yaml を以下の内容で新規作成する

network:
  version: 2
  wifis:
    wlan0:
      dhcp4: true
      access-points:
        <SSID>:
          hidden: true
          password: <パスフレーズ>

設定を反映する

$ sudo netplan apply