教你如何快速入门树莓派Raspberry Pi 3B

zada小明

一、使用说明
1、加电
没有插SD卡，加电时除了电源灯之外，不会有任何的反应，HDMI没有任何输出，树莓派的说明书中提到可以通过串口输入命令，但是它的串口是通过那两排GPIO的脚的其中三个脚印引出的，而且是TTL电平的，必须通过驱动芯片才能和PC机的串口连接。

2、准备SD卡
树莓派的官网提供了三个版本的镜像文件，还有无数第三方的镜像，由于是初次接触，还是用官网的Raspbian版本，因为是基于Debian的，所以Debian的一些命令和配置方法可以用得上。还要下载Win32DiskImager工具，用于在Windows下将下载的IMG文件写入到SD卡中。至于为什么把镜像文件直接拷贝到SD卡中是无效的，一言难尽，就和刻录光碟的ISO镜像要用专门刻录镜像的功能，而不能直接把ISO文件刻录到光碟上的道理是一样的。 在这里下载文件，然后把读卡器和SD卡插入计算机，运行Win32DiskImager，选择镜像文件和合适的盘符，如果原来机器上插有其他的USB硬盘或者SD卡，建议在做这件事之前全部拔掉，避免发生选错盘符，把整个USB硬盘资料全部洗掉的情况。

写入完成后，就可以把SD卡插到树莓派上，把HDMI线、鼠标、键盘、网线全部插上。

3、首次启动
加电后，如果电源灯旁边的绿色的灯(OK)会闪动，就说明SD卡是可用的。这时如果HDMI连接好电视了，电视上就会开始出现启动画面了。

接着是熟悉的Linux启动界面，企鹅被替换成了树莓：

首次启动将出现系统初始配置的界面，这个界面在也可以在之后的终端窗口中通过sudo raspi-config激活。

由于在初始配置的界面上没有看到有网络配置的选项，所以建议在网络环境中一定要有DHCP，也就是能自动获取IP的网络环境。因为Raspbian的各种软件的安装是需要网络连接支持的。需要用到的功能说明如下：
• expand_rootfs – 将根分区扩展到整张SD卡，因为整个Image才400多兆，但是现在的SD卡基本都是几个G的，除非SD卡有其他用途，一般建议选择这项，这样可以有足够多的空间来安装各种程序。
• overscan – 可以扩充或者缩小屏幕的设置，除非一启动就发现显示的内容能刚好填满整个电视的画面。大部分情况下是不能填满或者超过，如果这样就要enable这个，然后在系统启动之后，更改config.txt中的overscan_left、overscan_right、overscan_top和overscan_bottom的内容，如果显示内容超出屏幕的范围（显示不全），就要设置这些值为正值，如果是1080p，一般设置为48。如果显示的内容不能填满屏幕，则设置这些值为负值，如果是1080p，一般设置为-48。具体可以更加显示的结果，以16为步长进行调整。
• configure_keyboard  - 这个很重要，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。
• change_pass – 默认的用户名是pi，密码是raspberry，一般登录时不需要输入，但是用ssh远程连接时要用到这个用户名和密码，这里可以更改密码。
• change_locale – 更改语言设置。在Locales to be generated: 中，选择en_US.UTF-8和zh_CN.UTF-8。在Default locale for the system environment:中，选择en_US.UTF-8（等启动完机器，装完中文字体，再改回zh_CN.UTF-8，否则第一次启动会出现方块）。
• change_timezone – 更改时区，这个很重要，因为树莓派没有内部时钟，是通过网络获取的时间，如果设错时区，那么时间就不正确了，选择Asia – Shanghai，没错是Shanghai，木有Beijing，这是Unix的传统。缩写是CST，不知道是China Shanghai Time还是China Standard Time。
• memory_split – 按照网上的说法，这个功能有Bug，会导致/boot/start.elf损坏使系统无法启动，所以不要使用这个功能。可以通过拷贝/boot/下的arm128_start.elf、arm192_start.elf、arm224_start.elf覆盖start.elf来实现显存和内存的划分。为了能播放高清1080p的视频，至少要分配64M显存给GPU。所以arm224就不能播放1080p高清视频。
• ssh – 是否激活sshd服务，应该选择激活，这是当界面死掉后唯一进入机器的通道（如果Kernel没死的话），可以找另外一部机器，用putty或者其他ssh的工具连接到这部机器上，用pi这个用户登录，至少可以实现安全重启。
• boot_behaviour – 设置启动时启动图形界面，正常肯定是Yes。 设置完成后，选择Finish，会提示是否重启，选择Yes。 重启后，将进入LXDE的X-Window环境，反正都是有桌面图标和开始菜单，应该比较容易掌握使用。
让Raspbian支持中文
一直令我很奇怪的是，即使你用Debian的安装光碟安装系统，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。
接着运行：
sudo raspi-config
然后选择change_locale，在Default locale for the system environment:中选择zh_CN.UTF-8。然后重启机器，就发现整个环境变成中文的了。

4、视频播放
标准Raspbian版本中支持树莓派的GPU的播放器好像只有omxplayer，是个命令行程序，没有界面的，也不能拖动。它有很多参数，最常用的是-o，选项有local和hdmi，表示声音输出到audio out还是hdmi，omxplayer后面跟着要播放的文件名称，不支持wmv，不支持外置字幕。打开终端窗口，出现提示符后
输入：
omxplayer -o hdmi 文件名
也可以先用cd命令，将当前路径改变到文件所在的目录，文件名就不需要绝对路径了。其实大家会觉得命令行输入非常麻烦，但只要用Tab键进行命令补齐，用ls列出当前目录的文件，再配合鼠标选择文字，然后按中键（就是按下滚轮）进行连动的复制粘贴，即使没有资源管理器也会发现目录操作可以很快速的。 由于一般媒体文件都是放置在外置的硬盘中，所以这时需要将硬盘接入到USB口上，系统默认会在/media目录下创建和硬盘卷标一样的目录，并将USB硬盘挂接上去，之后就可以访问了。 测试的结果大部分用X.264编码的1080p视频都可以正常流畅播放。唯一一部无法播放的是：[魔术师和兔子].Pixar.Short.Presto.1080p.BluRay.x264.mkv。
这是《变形金刚3》的播放效果：

omxplayer的快捷键如下：
Key Action
1 加速
2 减速
j 上一条音轨
k 下一条音轨
i 上一节
o 下一节
n 上一条字幕轨
m 下一条字幕轨
s 显示/不显示字幕
q 退出
空格或 p 暂停/继续
- 减小音量
+ 增加音量
左 后退30
右 前进30
上 后退600
下 前进600
5、浏览器
鬼佬在测试他们的浏览器时，经常都是打开几个英文网站，然后就观察一下载入网页的速度、内存占用情况，然后马上就宣称他们的浏览器在什么平台上运行非常平滑，内存占用有特别少，等等，我们先来看一下几个浏览器是怎么说他们自
己的：
• Midori（日语“绿”的意思）- Midori is a web browser that aims to be lightweight and fast.（浏览器“绿”的目标是轻量级和速度快）
• NetSurf – Small as a mouse, fast as a cheetah and available for free.（象老鼠一样小，象猎豹一样快速，免费）。
• Uzbl – web interface tools which adhere to the unix philosophy（坚持unix哲学的万维网界面工具）。
他们没有想到在神秘的东方，有一些不可思议的网站在等着他们。如：新浪新闻的首页。我曾经拿iPhone4和高端的安卓机去访问，基本都是会卡死在那里。实际测试流量的结果，打开整个新浪首页耗费的流量大约在1MByte到2Mbyte，这还是当年Flash视频没那么流行的时候。反正上面的这几个浏览器，在树莓派上，打开新浪新闻首页，肯定整个界面就会卡死一段时间，等全部页面下完了，拉动起来也非常吃力。 我突然想到了Chrome，搜索了一下，发现Chrome的开源版本Chromium也给
port到了Raspbian上了，安装的方法如下：
打开终端窗口，出现提示符后，打入：
wget http://goo.gl/go5yx -O install.sh
成功后，打入：
chmod a+x install.sh
然后，输入（注意一定要加上前面的”点斜杆”）：
./install.sh
就开始下载和安装一些必要的包，还有下载整个Chrome并安装，整个过程速度飞快，难道功夫网对Linux格外开恩？安装完成后，直接打入（&让它在背景运行）：
chrome -disable-ipv6 &
就可以看到熟悉的Chrome界面了：

在进行魔鬼测试前，我先做了一点点优化，不像其他浏览器，Chrome是一定要有磁盘缓存的，不能关闭的，在正常情况下，这不是什么大问题，因为磁盘的速度远高于网速，但是现在我们用的是SD卡，例如我的class 6的卡，读取速度就是6Mbps，比很多ADSL都慢，所以缓存在这种情况下成为瓶颈，但是它的内部设计有是必须有缓存的，网上有些说法是把缓存的size改成1K，相当于disable掉它。但是缓存对提升速度还是有帮助的，我的做法是用USB硬盘做缓存，启动时打入下列的命令： chrome -disable-ipv6 --disk-cache-dir=USB硬盘的某个目录 &
好，魔鬼测试开始，开新浪新闻：

整个载入时间花了可能接近一分钟，但是载入的过程中是可以拉动网页的，载入后也可以上下拉动，其他浏览器是几乎死掉了。网页下载的过程中，CPU的占用一直是满的，但是下载完后，CPU的占用就基本很小了。 我还是太傻太天真了，以为新浪新闻就是魔鬼测试了，哪知道还有个更大的魔鬼在后面，那就是新浪微博：

注意右下角的CPU占有率，微博在下载完页面后，还是保持基满的CPU占用率。这时整个浏览器拉动起来很费劲了，而且任何一个操作，比如点开图片都要等很久。用224的内存分配，情况好一点，但是基本没办法做到可用。原因应该是新浪微博用了大量的Javascript。
但是整体上来说，Chrome还是表现最佳。如果有人能用专业的测试工具测一下这几个浏览器的表现，看看瓶颈在哪里就好了。
接下来玩什么
1、超频（overclocking）
玩家型的CPU都是支持超频的，通过更改/boog/config.txt中的下列参数可以实现超频：
Option Description
arm_freq frequency of ARM in MHz. Default 700.
gpu_freq
Sets core_freq, h264_freq, isp_freq, v3d_freq
together.
core_freq
frequency of GPU processor core in MHz. It have an
impact on ARM performance since it drives L2 cache.
Default 250.
h264_freq
frequency of hardware video block in MHz. Default
250.
isp_freq
frequency of image sensor pipeline block in MHz.
Default 250.
v3d_freq frequency of 3D block in MHz. Default 250.
sdram_freq frequency of SDRAM in MHz. Default 400.
over_voltage
ARM/GPU core voltage adjust. [-16,8] equates to
[0.8V,1.4V] with 0.025V steps. Default 0
(1.2V) [1]
over_voltage_sdram
Sets over_voltage_sdram_c, over_voltage_sdram_i,
over_voltage_sdram_p together
over_voltage_sdram_c
SDRAM controller voltage adjust. [-16,8] equates
to [0.8V,1.4V] with 0.025V steps. Default 0
(1.2V) [1]
over_voltage_sdram_i
SDRAM I/O voltage adjust. [-16,8] equates to
[0.8V,1.4V] with 0.025V steps. Default 0 (1.2V)[1]

over_voltage_sdram_p
SDRAM phy voltage adjust. [-16,8] equates to
[0.8V,1.4V] with 0.025V steps. Default 0 (1.2V)[1]
如何组合参照下表（注意：如果设置了over_voltage，质保就会失效，但是SD卡在你手上它怎么知道你设了？）：
arm_f
req
gpu_f
req
core_
freq
h264_
freq
isp_f
req
v3d_f
req
sdram_
freq
over_vo
ltage
over_voltag
e_sdram
750 255     450   
900 250     500   
900 275     500   
900  450    450   
930 350     500   
1000  500    450 6  
1000  500    500 6  
但是本人没有玩过，会不会发生冒烟、地震、火山爆发或61年一遇的洪水等情况，就不得而知了。
2、Razdroid
实际上就是 Android 4.0  (Ice Cream Sandwich) for Raspberry Pi。根据这个帖子，安卓4.0已经在树莓派上跑起来了，很快就会发布了。这是我非常期待的一个东西，之后就有大量的应用程序可以用了，但是我还是对性能上的表现十分担心，毕竟现在很多手机都是1G以上的CPU和1G内存了。

3、XBian
XBMC是Linux的媒体中心版，XBian就是XBMC和Raspbian结合的产物，作为播放器应用，这个也应该更加方便，支持的文件格式应该更多，尤其是能支持外置字幕。等我新买的SD卡到货后，就会马上刷这个试试。
4、外壳
现在网上已经有很多外壳的3D模型，用3D打印应该就可以打出来了，但是价格会非常昂贵，我询问了一下大概一个外壳要300块左右，如果有人能开模做出个低价的外壳出来就好了。
总结
很好玩的一块板，作为家庭的播放器和下载机应该是没什么问题的，普通的上网浏览也是可以胜任的，如果opera能port到上面来，用服务器端进行渲染，应该访问复杂的页面也是可以的。由于所有的系统文件和虚拟内存（SWAP）全部都是在SD卡上，所以SD卡的速度对性能可能会有很大影响，等换一块高速卡对比一下再看。我觉得在上面做应用应该采用专门系统的方式，很难一个系统解决所有问题，比如做一个系统是专门打游戏的、一个专门优化后进行上网的、一个进行视频播放的，一个专门拿来做编程学习的，然后通过换不同SD卡的方式实现不同的功能，和以前的红白机一样。