简介
树莓派（英语：Raspberry Pi），是一款基于Linux的单板机电脑。它由英国的树莓派基金会所开发，目的是以低价硬件及自由软件促进学校的基本计算机科学教育。剑桥计算机实验室厄普顿项目邮件组中相互交流想法时，为了方便指代厄普顿的电脑，邮件中使用了“树莓”这个水果名字。又由于最开始的原型机上只支持Python编程语言，“树莓”后面又跟上了代表Python的“派”。“树莓派”（Raspberry Pi）就这样诞生了。厄普顿于2009年成了慈善性质的“树莓派基金会”，成为研发树莓派的主要机构。树莓派的生产是通过有生产许可的两家公司：Element 14/Premier Farnell和RS Components。这两家公司都在网上出售树莓派。树莓派基金会于2016年2月发布了树莓派3,较前一代树莓派2，树莓派3的处理器升级为了64位的博通BCM2837，并首次加入了Wi-Fi无线网络及蓝牙功能，而售价仍然是35美元。树莓派3代的额定功率功率是10.0 W(5V*2A).
烧录操作系统(Burn Operation System)
目前可以安装到Raspberry Pi上的系统有，官方推荐的系统可以点击这里：
入手Raspberry Pi后，启动Raspberry Pi之前需要将Raspbian系统烧录到SD卡中。此时需要自备读卡器和Micro SD卡。首先到官网下载镜像，选择RASPBIAN JESSIE WITH PIXEL，可以下载zip包，也可以下载torrent文件。zip包大概有1.5GB大小，解压出来4.4GB左右。由于此处试用的是Ubuntu操作系统，输入如下命令查看Micro SD卡卷标名称：
1 | df -h |
h表示human readable，已人机交互友好的方式显示系统当前可用卷的信息。此处查出的卷标名称为/media/dolphin/9016-4EF8。然后卸载此卷，使得用户不能对此卷进行操作：
1 | umount /media/dolphin/9016-4EF8 |
注意这里必须要先卸载此卷，否则在使用dd命令刻录时会提示/media/dolphin/9016-4EF8 is a directionay，从而导致刻录失败。输入如下命令进行烧录：
1 | sudo dd if=2017-01-11-raspbian-jessie.img of=/dev/sdb bs=2M |
of(output file)参数后面不要添加斜杠。if表示input file，bs表示block size。输入命令后系统在后台刻录，前台可能看不到进度，此时只需要耐心等待即可。如果想要看到写入的进度，可以使用dd的一款加强版本dcfldd，是dd的一个fork，在 dd 的基础上增加了取证和安全方面的功能。让人感到郁闷的是，烧录后，Ubuntu不管怎样都无法读出存储卡的数据了。使用命令重新加载也无法读出。这里需要注意,SD卡分boot区和数据区，所以在使用dd命令刻录时，填写sdb，而不是sdb1。
1 | sudo mount /dev/sdb1 /mnt -t ext3 |
提示错误如下：
1 | dolphin@dolphin-F81Se:~$ sudo mount /dev/sdb1 /mnt -t ext3 |
采用命令查看：
1 | dmesg|tail |
提示如下：
1 | [ 4978.374994] EXT4-fs (sdb1): VFS: Can't find ext4 filesystem |
问题解决
开始的时候还真没有想到会出现这么多的问题，本来以为挺简单，不过中间问题也比较多。在Mac上面格式化之后是Mac的文件系统格式，不过在Ubuntu下也可以识别，问题不大。因为下载的img镜像是在Ubuntu这台电脑上，所以刻录使用的是Ubuntu这台机器。使用dd命令刻录好之后，电脑怎么也识别不出U盘了，在Fedora上也是识别不出来。只好插到Mac上重新格式化才能识别。刻录完毕之后需要在闪存卡上添加文件的，所以，必须要Ubuntu刻录完毕后能够识别出U盘的文件系统。需要使用FAT32文件系统格式，开始的时候倒没有注意到这个问题。FAT32是古董级的文件系统了。不过FAT和FAT32也是目前兼容性最好的文件系统，几乎所有的设备都支持，FAT32的缺点是不支持单个文件大小在4GB以上的文件。exFAT给我们的最大好处：没有4GB的限制，没有32GB的限制，不会对U盘的寿命产生影响，有一大票的数码产品支持或即将支持。
| 名称 | 描述 | 特性 |
|---|---|---|
| ext2() | Ext2文件系统是Linux 特有的文件系统，它拥有传统UNIX 文件系统的许多特性，如块、inode 和目录等概念。Ext2 非常健壮，具有很多优良的性能。同时，Ext2 也是可扩展的，它提供 的扩展功能允许用户在不格式化文件系统的情况下使用新的特性。 Ext2的含义是Linux第二代文件系统(Linux second extended file system)。 | 最大文件大小： 1TB 最大文件极限： 仅受文件系统大小限制 最大分区/文件系统大小： 4TB 最大文件名长度： 255 字符 缺省最小/最大块大小： 1024/4096 字节 缺省inode 分配： 每4096 字节为1 在强制FS 检查前的最大装载： 20（可配置） |
| Ext3 | Ext3 文件系统构筑于ext2 文件系统之上，对标准的Linux ext2 文件系统进行了日志扩展。 日志特性显著地减少文件系统崩溃后的恢复时间，它被广泛地应用于带有共享磁盘的HA 站 点。 | |
| Ext4 | Ext4改进版的Ext3。 | |
| FAT | 兼容性最好。 | |
| FAT32 | ||
| exFAT | ||
| NTFS | 兼容性较好。 |
在Ubuntu下，可以输入命令df -lhT查看每个分区的文件系统类型。也可以打开文件/etc/fstab(file system table)文件进行查看。
unknown filesystem type ‘exfat’
是由于当前文件系统不识别exfat文件系统的缘故。重新格式化SD卡为兼容性较高的文件系统(如:FAT、FAT32 )即可。
烧录完成之后，有可能当前电脑识别不出SD卡，此时可以将SD卡插入其他电脑，并修改其中的文件(我的电脑在Ubuntu下刻录之后，Ubuntu这台机器无法再读取U盘，但是安装Fedora系统的另一台计算机可以读取)，此处添加一个空的ssh文件。文件添加完毕后，将SD卡插入Raspberry Pi的卡槽中，接通电源启动Raspberry，那么就会默认启动sshd进程，知道了树莓派的IP后就可以使用ssh登录了。
构建局域网
使用一根网线连接Pi和笔记本，组成一个局域网。在笔记本上配置DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务，这样Pi启动后就可以从DHCP获取IP：
1 | yum install dhcp -y |
打开dhcp配置文件sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf，配置dhcp：
1 | subnet 192.168.33.0 netmask 255.255.255.0 { |
配置完成后通过dhcpd命令启动，会提示相应文件的存储位置。
1 | Config file: /etc/dhcp/dhcpd.conf |
配置与Pi连接的网卡的IP:
1 | sudo ifconfig enp0s25 192.168.33.2/24 |
enp0s25指代的是有线网卡的名称。en指代的是Ethernet,p0s25指代的是PCI接口物理位置为(0,25)，其中横坐标代表bus，纵坐标代表slot。自从将原来的旧的引导系统initd替换为systemd，网卡采用的是另一套命名规则。使用arp命令查看Raspberry Pi的IP，可以看到此处的IP是192.168.33.3：
1 | Address HWtype HWaddress Flags Mask Iface |
SSH登录树莓派
nmap命令（Network Mapper）是一个开源的工具，可以用来寻找“开启的主机”。Linux，Mac OS，和Windows平台上都可以使用。输入如下命令获取树莓派的IP：
1 | 扫描局域网中UP的主机 |
由于本人只选购了一个裸机，也没有屏幕，电源和网线是自己准备的。所以必须要SSH登录到树莓派上面进行操作，其实没有多大必要使用屏幕，到如今还比较庆幸当初没有花多余的钱购置配件，实在是没有任何必要。仅仅一个Raspberry Pi，一张8GB或以上的存储卡，一根网线，5V2A的充电器一个，USB数据线一条。许多配件家里都有现成的。使用命令ssh pi@192.168.33.3登录，注意或许会提示拒绝连接:ssh: connect to host 192.168.33.3 port 22: connection refused。使用nmap也无法扫描到打开的端口，原来是树莓派官方默认关闭了SSH(当初也是不知道，也没有屏幕，折腾了许久)，主要还是为了安全考虑，才关闭22端口:
As of the November 2016 release, Raspbian has the SSH server disabled by default.
重新开启也很简单，把SD卡拔下来，进入到启动目录（这里也需要注意，一定要在启动目录boot下，因为Raspberry Pi有2个目录，不要弄错），新建一个名为ssh的文件就行了(For headless setup, SSH can be enabled by placing a file named ‘ssh’, without any extension, onto the boot partition of the SD card)。
成功登陆Raspberry Pi,截图记录一下，当初以为非常简单，动手起来还是不容易的：
虽然已经通过Fedora登录Raspberry Pi，但是此时Raspberry Pi和Fedora在同一个局域网里，而Fedora和路由在另一个局域网里，所以Raspberry Pi目前还无法连接互联网，只是一个局域网里面的设备。
参考资料：
INSTALLING OPERATING SYSTEM IMAGES
Cannot connect to raspbian jessie lite but to raspbian jessie