第2章 树莓派系统的安装与配置

2.1树莓派系统的安装

树莓派开发板没有配置板载FLASH，因为它支持SD卡启动，所有我们需要下载相应镜像，并将其烧写在SD上，启动系统即可(这个镜像里包含了我们通常所说的bootloader、kernel、文件系统)。
树莓派由于其开源特性，支持非常多的系统类型（指的文件系统）：
Raspbian、Arch Linux ARM、Debian Squeeze、Firefox OS、Gentoo Linux、Google Chrome OS、Raspberry Pi Fedora Remix、Slackware ARM、QtonPi、Slackware ARM、WebOS、RISC OS、FreeBSD、NetBSD、Android 4.0(Ice Cream Sandwich)。
那么接下来，笔者就带领大家对树莓派进行系统的安装。
 树莓派镜像下载
首先去树莓派官网下载镜像，当然有些SD卡已经内置了镜像，如果这样可以跳过SD卡部分。https://www.raspberrypi.org ，然后点击Dowwloads。

图2-1镜像下载接界面
选择第二个，第一个NOOBS是专为Raspberry pi打造的简单易用的图形界面的操作系统管理工具。笔者在这里就不讲它的使用，有兴趣的可以自己上网查找资料。点击RASPNIAN。

图2-2图形镜像下载
第一个是带有图形界面的版本，第二个是LITE版本，也就是精简版，没有图形界面。
 烧写工具的安装
双击打开Win32DiskImager.exe，一路Next将其安装到你想要安装的位置。注意：安装路径中尽量不要出现中文，以免产生不必要的麻烦。在第五步“Select additional tasks”中要勾选“Create a desktop icon（创建桌面图标）”，否则可能无法找到该软件。如果不慎没有勾选，请使用windows开始菜单的“查找”。软件的安装较为简单，在此不赘述了。
 格式化SD卡
如果是首次使用，则跳过这一步。打开SDFormatter，选择FAT32格式。

图2-3格式化设置

图2-4格式化成功界面
 镜像烧写
将一张2G以上的SD卡及读卡器，最好是高速卡，推荐Class4以上的卡，卡的速度直接影响树莓派的运行速度，笔者建议最好4G以上，否则后续开发会使用经常不够用。解压下载的系统压缩文件，得到img镜像文件。将SD使用卡托或者读卡器后，连上电脑。并运行win32diskimager工具。

图2-5 烧写镜像工具
在软件中选择img文件，“设置”下选择SD的盘符，然后选择“写入”。然后就开始安装系统了，根据你的SD速度，安装过程有快有慢。

图2-6镜像烧写
左下角出现有烧录速度后，即开始烧录。烧录时间视情况而定，一般需要15分钟左右。烧录成功后，会弹出如下图所示的成功提示，说明安装就完成了，如果不成功，请关闭防火墙一类的软件，重新插入SD进行安装。

图2-7烧写镜像成功
【注】安装完，win系统下看到SD只有74MB了，这是正常现象，因为linux下的分区win下是看不到的。

2.2树莓派系统的配置

2.2.1树莓派的访问方式

 外接HDMI或者AV显示器，USB鼠标、键盘
把树莓派当作一个小电脑，可以用外接键盘、鼠标操作树莓派，树莓派启动界面会显示在HDMI或者AV显示器上，笔者不太建议这种启动方式——抱着个显示、鼠标键盘太不方便了，而且带HDMI的显示器不好找（虽然可以用HDMI转VGA接在电脑显示器上代替）。
 使用USB转ttl 串口线通过串口访问树莓派
树莓派默认支持串口启动，我们只需要一根：usb转ttl线（淘宝上很多，10几块钱一根）连接树莓派与电脑，即可通过串口控制调试树莓派（电脑上使用超级终端或者其它串口调试工具，比如SecureCRT、PUTTY、xshell等）
 SSH访问
由于树莓派只有一个串口，当我们开发中需要占用这个串口或者我们希望进行远程开发（通过一个根网线或无线连接到树莓派）可以借助Linux系统特有的一种服务SSH来完成（请见后面的文章）。
 VNC访问
VNC是linux下面常用的远程桌面，用它可以在windows或者unix主机上方便的通过网络操作远程主机而不需要一个额外的显示器，非常实用（请见后面的文章）
 远程桌面
远程桌面是windows自带的一个远程桌面登陆系统，很好用（请见后面的文章）。
【注】但是最新的系统，首次使用树莓派需要选择第一种访问方式，需要对串口、无线等进行使能。

2.2.2树莓派的配置

树莓派第一次使用的时候需要进行一个简单的配置，在命令行模式下运行以下命令：

$ sudo raspi-config

图2-8配置界面
 Change User Password 改变默认pi用户的密码，按回车后输入pi用户的新密码。
【注】只有此种方法才能将密码由复杂改为简单。
 Hostname 修改pi的主机名。
 Boot Options 启动时进入的环境选择
 Localisation Options 国际化选项，可以更改默认语言
I1 Change Locale语言和区域设置，建议不要改，默认英文就好。想改中文，最好选安装了中文字体再进行这步，安装中文字体的方法：

$ sudo apt-get update$ sudo apt-get install ttf-wqy-zenhei ttf-wqy-microhei

移动到屏幕底部，用空格键选中zh-CN GB2312,zh-CN GB18030,zh-CN UTF-8,然后按回车，然后默认语言选中zh-cn然后回车
I2 Change Timezone
设置时区，如果不进行设置，PI的时间就显示不正常。选择Asia（亚洲）再选择Chongqing（重庆）即可。
I3 Change Keyboard Layout
改变键盘布局
 Interfacing Options
启动PI的各个模块，如果想启用，选择Enable，禁用选择Disable就行了
 Overclock
 Advanced Options 高级设置
A1 Expand Filesystem 扩展文件系统
A2 Overscan 是否让屏幕内容全屏显示
A3 Memory Split 内存分配，选择给GPU多少内存
A4 Audio 选择声音默认输出到模拟口还是HDMI口
A5 Resolution
A6 GL Driver
 Update 把raspi-config这个工具自动升级到最新版本
 About raspi-config 关于raspi-config的信息。
配置完成后确认会重启系统，选项即可生效。
当然了，如果有显示屏和鼠标直接在树鼠标操作。

小贴士：

1串口访问树莓派
USB转TTL用到4个引脚分别为3.3V、GND、TXD、RXD（3.3V可以不接，但需要个板子另外供电）。

图2-9树莓派引出的IO口
表2-1接线情况

USB转TTLGNDTXD RXD 树莓派 GND RXD TXD

连接好后打开SecureCRT，新建一个Serial连接，波特率设置115200、8 Data bits、no Parity、1 stop bit。

图2-10串口配置
打开创建的连接，再给树莓派上电即可看到树莓派启动的输出信息。

图2-11启动信息
默认账号为:pi 密码:raspberry
输入账号密码，显示如下：

图2-12
【注】用串口访问，应在图形化界面上使能串口。
2 切换至root用户（超级用户）
很多读者朋友也许会疑惑为什么配置系统时要加sudo，因为在Linux系统root权限才能修改一些配置，不过对于不熟悉Linux的朋友，得谨慎使用root权限，防止出现系统崩溃，接下来就带领大家切换Linux用户。
我们首先要重设置root用户的密码：

$sudo passwd root

输入2次密码就可以设置root用户的密码了。
自由的切换到root用户了

$su

输入root用户的密码即可。
当然要想切换到一般用户使用一下命令就可以了。

$su pi

3树莓派使用空间不足
16GB microSD在Windows下使用Win32 Disk Imager下载映像后，在Pi中只能识别出6.9GB，如下图所示。

图2-13
下面我们就来看看怎么将剩余的空间还原出来。
【1】查看当前磁盘大小，总大小只有2.9GB

$df -h

【2】查看第二分区的起始地址

$cat /sys/block/mmcblk0/mmcblk0p2/start122880

【3】进入fdisk模式

$sudo fdisk /dev/mmcblk0

【4】按下d键，删除分区

Command（m for help）:d

【5】选择分区

Partition number(2-4,default 2):2

【6】按 n 键，重新创建Linux主分区

Command(m for help):n

【7】Partition Type(分类类型) 选 P (Primary)

Select(default p):p

【8】Partition Number (分区号) 选 2

Partition number(2-4,default 2):2

【9】First Sector(起始Sector) 一定要输入刚才记下来的Start Sector号(我的是122880)

First Sector（2048-31116287，default 2048）:122880回车

【10】Last sector，回车默认

 Last Sector,+sectors or +size{K,M,G,T,P}（122880-31116287，default 31116287）:回车

【11】按w保存操作并退出

Command(m for help):w

【12】接下来，立即重启，不要做任何其它事情

$sudo reboot

【13】重启并登录后，立即用以下命令

$sudo resize2fs /dev/mmcblk0p2

该命令将把第二个分区扩展到新的空间中

图2-14
命令解释：
① 查看当前磁盘大小，总大小只有2.9GB
② 查看第二分区的起始地址，后面会用到
③ 使用fdisk操作磁盘
④ d，删除分区
⑤ 2，删除第二分区
⑥ 创建一个新分区
⑦ 创建主分区
⑧ 分区2
⑨ 输入第一次得到的第二分区起始扇区
⑩ 最后一个sector，默认即可
⑪ 将上面的操作写入分区表
等待一会儿操作完成，再次使用df -h查看发现空间已变大成15GB。

4 linux下使用tar命令
解压
语法：tar [主选项+辅选项] 文件或者目录
使用该命令时，主选项是必须要有的，它告诉tar要做什么事情，辅选项是辅助使用的，可以选用。
 主选项：
c 创建新的档案文件。如果用户想备份一个目录或是一些文件，就要选择这个选项。相当于打包。
x 从档案文件中释放文件。相当于拆包。
t 列出档案文件的内容，查看已经备份了哪些文件。
特别注意，在参数的下达中， c/x/t 仅能存在一个！不可同时存在！因为不可能同时压缩与解压缩。
 辅助选项：
-z ：是否同时具有 gzip 的属性？亦即是否需要用 gzip 压缩或解压？ 一般格式为xx.tar.gz或xx. tgz
-j ：是否同时具有 bzip2 的属性？亦即是否需要用 bzip2 压缩或解压？一般格式为xx.tar.bz2
-v ：压缩的过程中显示文件！这个常用
-f ：使用档名，请留意，在 f 之后要立即接档名喔！不要再加其他参数！
-p ：使用原文件的原来属性（属性不会依据使用者而变）
–exclude FILE：在压缩的过程中，不要将 FILE 打包！

5配置树莓派支持中文
如果你把Locale改成了中文的话，系统是不会自动安装中文字体的，直接的效果是系统的很多信息都用中文显示，但是由于没有安装字体，所以全部变成了方块，所以完全不知道信息的内容是什么，这个作为系统安装工具我认为是有问题的，因为这样会直接造成系统不可用，基于Debian的Raspbian也有同样的问题。
所以如果你在初始设置时，不小心把系统的Locale设置成了zh_CN.UTF-8，当你进入Raspbian的图像界面时，会马上傻眼了，不知道图标、菜单的内容是什么，因为全部是方块。所以建议初始设置时，locale尽量用en_US.UTF-8或者en_GB.UTF-8。
启动后，双击桌面那个计算机显示器图标，出现提示符时打入：

$sudo apt-get install ttf-wqy-zenhei

将安装文泉驿的开源中文字体，在这里向文泉驿表示致敬，貌似它是唯一一个开源的中文字体库。郭嘉有钱建孔子学院，但是从来不会有钱搞一套比较完整的开源中文字库出来的。
中文是可以显示啦，输入呢？Linux下早就有啦，叫SCIM（Smart Common Input Method ），所以只要输入：

$sudo apt-get install scim-pinyin

就会安装拼音输入法，安装完成后，可以直接打入scim激活，下次启动是会自动启动的。快捷键也是Ctrl+空格。或者直接点击右下角图标选择。
接着配置成中文，然后重启机器，就发现整个环境变成中文的了。

【键盘定义】
选择configure_keyboard前面的屏幕选默认值：Generic 105-key (Intl) PC，但在Keyboard layout:时，显示出来的都是English（UK）的，要选择Other，然后在里面选择English（US），否则会出现键盘的一些符号不对或者对调，比如引号”和@符号对调，#号变成英镑符号等等。之后的两个屏幕都选择默认值就可以了，到了：Use Control+Alt+Backspace to terminate the X server? 时，选择Yes，表示用这个可以终止X Server，当整个X-Window死掉的时候可以用。这个LXDE就是中文的了。
命令行改回英文方法：修改/etc/profile 添加 LANG=en_US.UTF-8

本章相关软件

SDFormatter4格式化工具下载
win32diskimager-1.0.0软件下载