Raspberry Pi基本設定、編譯核心、上網

這一篇要記錄一下，Raspberry Pi裝上作業系統並可開機後（我裝的是debian6-19-04-2012.img，可到官方下載頁面取得），接下來該進行哪些設定。

我並不打算將Raspberry Pi（簡稱為rpi）當做獨立的電腦使用，不會接螢幕鍵盤滑鼠，只接電源、網路線、SD記憶卡，目標是讓它成為連上網路的伺服器，可以SSH登入，然後再做其他打算。

我不是linux專家，這篇也不是什麼教學文，只是把我作過的步驟記下來，如此而已，將會很簡略。如果有說錯缺漏的地方，還請留言指教。

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首先是一些基本的設定，除了一定要接的SD記憶卡、網路線與電源外，此時還需要把螢幕與鍵盤接上，我不使用X Window，所以不接滑鼠。

開機登入後，會看到如下圖的訊息，建議我們設定日期時間，這是因為rpi沒有即時時鐘，所以斷電重開機後，日期時間的紀錄就會不正確了。可以下指令：

$ sudo date --set="2012-06-07 14:00"

來設定日期時間，不過每次都要手動設定很煩。之後有網路連線後，可以自動到網路上查詢並設定。


對了，記得執行指令

$ passwd

將預設密碼改掉。

接下來要設定locale，出廠預設為GB英國，所以需要修改。下指令

$ sudo dpkg-reconfigure locales

後，會出現下圖。請不要選All locales，那將耗去很漫長的時間。我選了en_US與zh_TW，UTF-8編碼最好一定要選，其他編碼就看你了。
注意，以"空白鍵"進行選取的動作，而不是以Enter鍵。


然後會要我們選擇系統預設的locale，我選了en_US.UTF-8。


當你在打字時，會發現有些鍵打出的字元怪怪的（譬如說打"出現@，打@出現"），這是因為出廠預設的鍵盤對應表為英國用的。請下指令

$ sudo dpkg-reconfigure keyboard-configuration

並選取適當的鍵盤配置。

我選了Generic 105 key。


Keyboard layout部分，先選Other。


然後選USA。


然後選USA。


然後繼續進行鍵盤的設定。
AltGr？這什麼啊，我選No AltGr key。


啥？Comose Key？我選了No compose key。


要不要以Ctrl+Alt+Backspace代表終止X server。我選No。


接下來設定時區，指令為：

$ sudo dpkg-reconfigure tzdata

我住在亞洲Asia。


我住在台北。


然後，我想要新增使用者帳號，並且讓他能使用sudo。以指令

$ sudo adduser yehnan

新增使用者。（注意：請把yehnan換成你的名字。）

然後執行

$ sudo visudo

出現如下畫面，將

yehnan    ALL=(ALL) ALL

放到相似的那幾行底下，將權限賦予此帳號。


以上為一些基本設定，參考資料為
RPi Beginners：講解rpi初次開機後需要進行的一些設定，包括locale、鍵盤、時區、新增能sudo的使用者、等等。
我的 Raspberry Pi 系统配置实战：在命令列下聽音樂、安裝輸入法、掛載USB隨身碟、等等。
Andy Bold的First steps with Raspberry Pi。

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接下來是讓rpi連上區域網路，這樣我就能拔掉螢幕與鍵盤，透過SSH登入。

首先，我想將出廠預設的主機名稱（raspberry）改掉，以$sudo nano /etc/hostname改掉裡面的名稱，然後以$sudo nano /etc/hosts改掉裡面相關的部份，最後以$sudo /etc/init.d/hostname.sh start更新主機名稱（或是重開機）。

以$ dmesg | grep net檢查網路卡驅動程式是否存在，已經內建了，還好，我就不需要操心了。

為了讓rpi加入我的區域網路（我的區域網路裡有一台Windows與一台Mac），以$sudo nano /etc/network/interfaces編輯網路設定，加入如下內容：

auto eth0

iface eth0 inet static

address 192.168.2.8

netmask 255.255.255.0

其中192.168.2.8是我指定給rpi的內部IP。

然後以$ sudo /etc/init.d/networking restart重新啟動網路。

然後可以指令$ sudo /etc/init.d/ssh start將ssh server啟動，但我還希望每次重開機後ssh server都能自動啟動，作法如下（參考資料）：
（我使用的映像檔是debian squeeze那個）
將/boot下的boot_enable_ssh.rc改名為boot.rc。

如此即可。

成功後，就能在區域網路內從別台機器以SSH登入rpi了。耶，可以拔掉螢幕與鍵盤囉。

下圖是我在Windows上以Cygwin的ssh指令登入rpi的樣子。只要做好設定（公鑰、私鑰），就能直接登入無需輸入密碼。

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接下來要讓rpi上網，最終目標是安裝PPPoE，輸入帳號密碼上網。

我是HiNet的用戶，原本有8個浮動IP，所以我先到http://service.hinet.net/2004/adslstaticip.php申請，改成1個固定IP加8個浮動IP。

首先要編譯Linux核心，主要參考文件為RPi Kernel Compilation，另外，有人也在PPPoE的部份遇到問題，相關討論在這裡與這裡。

（我本來是在Mac OS X裡安裝VirtualBox，然後再安裝Ubuntu，以此環境編譯核心，但後來發現我不知道該如何把檔案傳到rpi上，所以放棄。）

我是在Mac OS X 10.6.8上編譯核心。

取得rpi修改過的Linux核心原始碼：
$ git clone git://github.com/raspberrypi/linux.git
或
$ git clone https://github.com/raspberrypi/linux.git

然後要取得.config檔，根據參考文件，可複製arch/arm/configs/bcmrpi_cutdown_defconfig當範本，另一種方式則為取得目前rpi裡使用的.config，啟動rpi後，以指令$ zcat /proc/config.gz > .config可取得，然後再複製到Linux核心原始碼目錄的最上層。

修改.config，加入對PPPoE的支援

CONFIG_PPP_FILTER=y

CONFIG_PPPOE=y

（也可以用m）。

接下來要安裝編譯工具組，首先安裝Xcode，然後要安裝一套GNU ARM toolchain，根據參考文件所說，可用yagarto，但不知為何我裝不起來，另一種方式為安裝MacPorts裡的arm-none-eabi-binutils與arm-none-eabi-gcc。

首先到MacPorts網站， 下載安裝MacPorts本身。然後以底下指令安裝：

$ sudo port install arm-none-eabi-binutils

$ sudo port install arm-none-eabi-gcc

這些是GNU ARM toolchain。

參考文件說若發生"找不到elf.h"的錯誤訊息，就需要進行底下步驟：

$ sudo port install libelf

$ sudo ln -s /opt/local/include/libelf /usr/include/libelf

然後到這裡下載elf.h，到這裡下載elftypes.h，將這兩支檔案放進/usr/include，編輯elf.h檔加入如下內容：

#define R_386_NONE        0

#define R_386_32          1

#define R_386_PC32        2

#define R_ARM_NONE        0

#define R_ARM_PC24        1

#define R_ARM_ABS32       2

#define R_MIPS_NONE       0

#define R_MIPS_16         1

#define R_MIPS_32         2

#define R_MIPS_REL32      3

#define R_MIPS_26         4

#define R_MIPS_HI16       5

#define R_MIPS_LO16       6

如此一來，核心原始碼ok了，工具部分也ok了。接下來要進行編譯了。

下指令讀取.config組態設定。

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/local/bin/arm-none-eabi- oldconfig

下指令進行建置（編譯、連結、等等）。

$ make ARCH=arm CROSS_COMPILE=/opt/local/bin/arm-none-eabi-

成功後在arch/arm/boot裡會出現Image。

然後下指令產生出模組。

$ mkdir /tmp/modules

$ make ARCH=arm modules_install INSTALL_MOD_PATH=/tmp/modules

參考文件說rpi新版韌體可以直接吃Image，我不知道我的rpi的韌體部分是新的還是舊的，所以採用比較保險的方式。

下載轉檔工具：

$ git clone git://github.com/raspberrypi/tools

or

$ git clone https://github.com/raspberrypi/tools

在裡頭的mkimage子目錄下有支工具imagetool-uncompressed.py（python腳本檔），以底下指令把Image轉成rpi可用的kernel.img。

$ python imagetool-uncompressed.py path/to/linux/arch/arm/boot/Image

完成了，接下來就是把kernel.img放到記憶卡/boot（第一分割區）裡，把模組部分放到記憶卡根目錄（第二分割區）的/lib/modules裡，如此即可。

（其實這部份我搞了好久，參考文件使用sshfs的方式，於是我為了在rpi上安裝sshfs，於是需要安裝FUSE，連帶地還要安裝pkg-config，而且太新的0.26還不行，必須裝0.25，然後還要安裝glib，最後終於有了sshfs後，用起來怪怪的，雖可掛載，但卻不能進入目錄裡，哇哩咧。最後以scp複製檔案的方式完成。）

重新開機確定核心支援PPPoE後，安裝底下兩支軟體，
pppd與rp-pppoe，作了些設定，將帳號密碼填入後，耶，可以上網囉。

下圖是從Windows的Cygwin以ssh指令登入rpi後，再以telnet指令上ptt.cc，嗯，亂碼。


還好，若以PieTTY登入rpi，然後再以telnet上ptt.cc，哇，中文正常顯示囉。


有網路連線後，我用的映像檔（debian6-19-04-2012.img）預設會啟動NTP daemon，它會自動去網路上抓日期時間，太好囉。

PS：rp-pppoe詢問我DNS伺服器的IP address，覆寫了/etc/resolv.conf。我以$sudo nano /etc/resolv.conf編輯，把我想要的設定寫回去，各家ISP的DNS伺服器的IP address，到網路上找一找就有，譬如說，HiNet的為168.95.192.1與168.95.1.1，或是也可使用OpenDNS的208.67.222.222與208.67.220.220。


參考資料：

• 鳥哥的 Linux 私房菜，第四章、連上 Internet。
• Debian Reference (version 1) 第 10 章 - 網路設定。
• Debian 無痛起步法 ( 線上最新版 ): 基本系統管理。
• Debian 手動與自動設定IP。
• 維基文件RPi Advanced Setup，講解boot分割區裡各檔案的用途。
• PuTTY 免密碼登入。
• ssh keygen 免輸入密碼。
• 不再 FTP，透過 SSH 傳送檔案。
• A beginner’s guide to getting started with Raspberry Pi (#RasPi)。

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後話
你一定覺得我寫的很簡略，orz，我搞了好久頭昏眼花，也沒有詳實記錄每一步驟的細節，如果各位高手發現我有寫錯缺漏的地方，還請不吝指教。