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[资料] 教你如何快速入门树莓派Raspberry Pi 3B

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    [LV.7]常住居民III

    发表于 2018-4-20 13:28:37 |显示全部楼层
    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。
    1.JPG.thumb.jpg.thumb.jpg

    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。
    2.png.thumb.png.thumb.jpg


    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。

    3.png.thumb.png.thumb.jpg


    接着是熟悉的Linux启动界面,企鹅被替换成了树莓:

    4.png.thumb.png.thumb.jpg


    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。

    5.png.thumb.png.thumb.jpg


    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。
    6.jpg.thumb.jpg


    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:
    7.png.thumb.jpg


    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:

    8.png.thumb.jpg


    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:

    9.png.thumb.jpg


    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:


    10.png.thumb.jpg



    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。

    11.png.thumb.jpg


    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。






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