实验一：认识树莓派

实验器材

硬件

• 树莓派板子一块；
• 5V/1A电源一个；
• microUSB线一根；
• USB-TTL串口线一根（FT232RL芯片或PL2303芯片）。
• PC（Windows/MacOS/Linux）一台；
• 以太网线一根；
• 路由器一台

软件

• PC上的USB-TTL串口线配套的驱动程序；
• PC上的串口终端软件putty等；
• PC上的SSH软件putty等；
• sftp传输软件FileZilla；
• 交叉编译软件；
• samba、samba-common-bin软件。

实验步骤

1、给出拷贝得到的pcDuino启动时的输出文字，并逐行解释

Uncompressing Linux... done, bootingthe kernel.

[   0.000000] Booting Linux on physical CPU 0

[   0.000000] Initializing cgroup subsys cpu //在加载CPU指令集后初始化CPU 

[   0.000000] Linux version 3.6.11+ (dc4@dc4-arm-01) (gcc version 4.7.220120731 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2458 - Linaro GCC 2012.08)) #474 PREEMPT Thu Jun 13 17:14:42 BST 2013

[   0.000000] CPU: ARMv6-compatible processor [410fb767] revision 7 (ARMv7),cr=00c5387d

[   0.000000] CPU: PIPT / VIPT nonaliasing data cache, VIPT nonaliasinginstruction cache

[   0.000000] Machine: BCM2708 //打印系统信息 其中CPU是ARM BCM 2708

[   0.000000] cma: CMA: reserved 16 MiB at 1b000000

[   0.000000] Memory policy: ECC disabled, Data cache writeback //关闭ECC,使用缓存写回的内存管理方法

[   0.000000] Built 1 zonelists in Zone order, mobility grouping on.  Total pages: 113792

[   0.000000] Kernel command line: dma.dmachans=0x7f35 bcm2708_fb.fbwidth=656bcm2708_fb.fbheight=416 bcm2708.boardrev=0xf bcm2708.serial=0x9b7044aesmsc95xx.macaddr=B8:27:EB:70:44:AE sdhci-bcm2708.emmc_clock_freq=100000000vc_mem.mem_base=0x1ec00000 vc_mem.mem_size=0x20000000  dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4elevator=deadline rootwait

[   0.000000] PID hash table entries: 2048 (order: 1, 8192 bytes) //pid哈希表的条目数与入口

[   0.000000] Dentry cache hash table entries: 65536 (order: 6, 262144bytes) //目录dentry的哈希表条目入口

[   0.000000] Inode-cache hash table entries: 32768 (order: 5, 131072 bytes)//文件iNode哈希表条目数与入口

[   0.000000] Memory: 448MB = 448MB total //总内存大小

[   0.000000] Memory: 432264k/432264k available, 26488k reserved, 0K highmem//空闲内存432264K, 26488K为保存内存空间

[   0.000000] Virtual kernel memory layout:

[   0.000000]     vector  : 0xffff0000 - 0xffff1000   (   4kB) //vector地址空间

[   0.000000]     fixmap  : 0xfff00000 - 0xfffe0000   ( 896 kB) //fixmap地址空间

[   0.000000]     vmalloc : 0xdc800000- 0xff000000   ( 552 MB) //虚拟连续内存空间

[   0.000000]     lowmem  : 0xc0000000 - 0xdc000000   ( 448 MB) //低内存区域空间

[   0.000000]     modules : 0xbf000000- 0xc0000000   (  16 MB) //系统模块区域空间

[   0.000000]       .text : 0xc0008000- 0xc04e647c   (4986 kB)

[   0.000000]       .init : 0xc04e7000- 0xc0507f24   ( 132 kB)

[   0.000000]       .data : 0xc0508000- 0xc053c080   ( 209 kB)

[   0.000000]        .bss : 0xc053c0a4- 0xc05e4758   ( 674 kB)

[   0.000000] NR_IRQS:330 //nr终端请求

[   0.000000] sched_clock: 32 bits at 1000kHz, resolution 1000ns, wrapsevery 4294967ms //系统时钟的基本信息

[   0.000000] Console: colour dummy device 80x30 //虚拟设备信息

[   0.000000] console [tty1] enabled //虚拟ttf打开

[   0.001031] Calibrating delay loop... 697.95 BogoMIPS (lpj=3489792) //统计CPU计算性能

[   0.060127] pid_max: default: 32768 minimum: 301 //pid的默认值(最大与最小)

[   0.060462] Mount-cache hash table entries: 512 //挂载缓存入口

[   0.061222] Initializing cgroup subsys cpuacct //初始化CPU资源报告

[   0.061277] Initializing cgroup subsys devices //初始化系统设备

[   0.061311] Initializing cgroup subsys freezer //初始化中断的任务

[   0.061339] Initializing cgroup subsys blkio //初始化输入输出设备

[   0.061431] CPU: Testing write buffer coherency: ok //测试CPU写缓存通过

[   0.061763] hw perfevents: enabled with v6 PMU driver, 3 countersavailable //系统性能优化工具已打开,采用v6 PMU驱动

[   0.061905] Setting up static identity map for 0x39d698 - 0x39d6f4

[   0.063402] devtmpfs: initialized //设备临时文件系统初始化完

[   0.074063] NET: Registered protocol family 16 //网络协议注册成功

[   0.080547] DMA: preallocated 4096 KiB pool for atomic coherentallocations

[   0.081650] bcm2708.uart_clock = 0 //初始化CPU异步时钟为0

[   0.083044] hw-breakpoint: found 6 breakpoint and 1 watchpoint registers. //找到六个断点一个监视点

[   0.083098] hw-breakpoint: maximum watchpoint size is 4 bytes. //监视点可监视最大内存大小为4bytes

[   0.083135] mailbox: Broadcom VideoCore Mailbox driver //Broadcom公司的GPU驱动

[   0.083228] bcm2708_vcio: mailbox at f200b880 //驱动地址

[   0.083328] bcm_power: Broadcom power driver //博通的电源驱动

[   0.083366] bcm_power_open() -> 0

[   0.083392] bcm_power_request(0, 8)

[   0.584081] bcm_mailbox_read -> 00000080, 0

[   0.584124] bcm_power_request -> 0

[   0.584151] Serial: AMBA PL011 UART driver //串口驱动初始化

[   0.584293] dev:f1: ttyAMA0 at MMIO 0x20201000 (irq = 83) is a PL011 rev3

[   0.908129] console [ttyAMA0] enabled //打开虚拟tty咨询台

[   0.931790] bio: create slab at 0 //基本IO采用SLAB分配机制

[   0.936680] SCSI subsystem initialized //SCSI子系统初始化完成

[   0.940777] usbcore: registered new interface driver usbfs //载入usb文件系统

[   0.946362] usbcore: registered new interface driver hub //载入hub驱动

[   0.951961] usbcore: registered new device driver usb //载入usb驱动

[   0.958321] Switching to clocksource stc

[   0.962558] FS-Cache: Loaded //载入文件系统缓存

[   0.965696] CacheFiles: Loaded //缓存文件载入成功

[   0.980472] NET: Registered protocol family 2 //网络协议注册

[   0.985749] TCP established hash table entries: 16384 (order: 5, 131072bytes) //TCP缓存入口设定

[   0.993495] TCP bind hash table entries: 16384 (order: 4, 65536 bytes) //TCP绑定缓存入口设定

[   1.000288] TCP: Hash tables configured (established 16384 bind 16384) //TCP协议配置完成

[   1.006892] TCP: reno registered //TCP协议注册完成

[   1.010144] UDP hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes) //UDP缓存入口设定

[   1.016043] UDP-Lite hash table entries: 256 (order: 0, 4096 bytes)

[   1.022632] NET: Registered protocol family 1 //网络协议注册

[   1.027501] RPC: Registered named UNIX socket transport module. //Unix socket 传输模块注册

[   1.033548] RPC: Registered udp transport module.

[   1.038272] RPC: Registered tcp transport module.

[   1.043019] RPC: Registered tcp NFSv4.1 backchannel transport module.

[   1.050135] bcm2708_dma: DMA manager at f2007000 //DMA管理器地址

[   1.054923] bcm2708_gpio: bcm2708_gpio_probe c0515d98

[   1.060392] vc-mem: phys_addr:0x00000000 mem_base=0x1ec00000mem_size:0x20000000(512 MiB) //物理内存信息

[   1.069541] audit: initializing netlink socket (disabled) //初始化网络连接套接字

[   1.075135] type=2000 audit(0.930:1): initialized

[   1.197359] VFS: Disk quotas dquot_6.5.2

[   1.201395] Dquot-cache hash table entries: 1024 (order 0, 4096 bytes) //Dquot缓存入口设定

[   1.208458] FS-Cache: Netfs 'nfs' registered for caching //网络文件系统缓存注册

[   1.214209] NFS: Registering the id_resolver key type

[   1.219373] Key type id_resolver registered

[   1.223666] Key type id_legacy registered

[   1.228031] msgmni has been set to 876 //消息队列上限设定

[   1.233577] Block layer SCSI generic (bsg) driver version 0.4 loaded(major 252)

[   1.241293] io scheduler noop registered //IO调度器注册

[   1.245341] io scheduler deadline registered (default)

[   1.250524] io scheduler cfq registered

[   1.278566] Console: switching to colour frame buffer device 82x26

[   1.289970] kgdb: Registered I/O driver kgdboc. //KGDB环境配置

[    1.297143] vc-cma: Videocore CMA driver

[   1.302997] vc-cma: vc_cma_base     = 0x00000000

[   1.309532] vc-cma: vc_cma_size     = 0x00000000 (0 MiB)

[   1.316703] vc-cma: vc_cma_initial  = 0x00000000 (0 MiB)

[   1.332822] brd: module loaded //载入brd模块

[   1.342546] loop: module loaded

[   1.347709] vchiq: vchiq_init_state: slot_zero = 0xdb000000, is_master = 0

[   1.357076] Loading iSCSI transport class v2.0-870.

[   1.364713] usbcore: registered new interface driver smsc95xx //USB内核接口驱动注册完成

[    1.372521] dwc_otg: version 3.00a 10-AUG-2012(platform bus) //OTG版本信息

[   1.585139] Core Release: 2.80a

[   1.589972] Setting default values for core params //设定内核参数为默认值

[   1.596533] Finished setting default values for core params

[   1.808950] Using Buffer DMA mode //使用DMA缓冲模式

[   1.813982] Periodic Transfer Interrupt Enhancement – disabled //关闭传输中断

[   1.821473] Multiprocessor Interrupt Enhancement - disabled

[   1.828738] OTG VER PARAM: 0, OTG VER FLAG: 0

[   1.834806] Dedicated Tx FIFOs mode

[   1.841352] dwc_otg bcm2708_usb: DWC OTG Controller //USB接口使用DWC_OTG模式

[   1.848083] dwc_otg bcm2708_usb: new USB bus registered, assigned busnumber 1 //注册OTG端口,设定标号为1

[   1.857220] dwc_otg bcm2708_usb: irq 32, io mem 0x00000000

[   1.864510] Init: Port Power? op_state=1 、//初始化电源

[   1.870116] Init: Power Port (0)

[   1.875143] usb usb1: New USB device found, idVendor=1d6b, idProduct=0002

[   1.883801] usb usb1: New USB device strings: Mfr=3, Product=2,SerialNumber=1 //识别新USB设备

[   1.892892] usb usb1: Product: DWC OTG Controller

[   1.899429] usb usb1: Manufacturer: Linux 3.6.11+ dwc_otg_hcd

[   1.907025] usb usb1: SerialNumber: bcm2708_usb

[   1.914136] hub 1-0:1.0: USB hub found

[   1.919701] hub 1-0:1.0: 1 port detected

[   1.925968] Initializing USB Mass Storage driver... //注册USB接口驱动

[   1.932865] usbcore: registered new interface driver usb-storage

[   1.940626] USB Mass Storage support registered.

[   1.947136] usbcore: registered new interface driver libusual

[   1.954956] mousedev: PS/2 mouse device common for all mice //PS2鼠标设备适用于所有鼠标

[   1.963069] bcm2835-cpufreq: min=700000 max=700000 cur=700000 //设定CPU内核变频机制

[   1.970688] bcm2835-cpufreq: switching to governor powersave //切换到省电模式

[   1.978113] bcm2835-cpufreq: switching to governor powersave

[   1.985476] cpuidle: using governor ladder

[   1.991214] cpuidle: using governor menu

[   1.996808] sdhci: Secure Digital Host Controller Interface driver //SDHC接口驱动

[   2.004663] sdhci: Copyright(c) Pierre Ossman 、

[   2.010711] sdhci: Enable low-latency mode //SDHC采用低延迟方式

[   2.062596] mmc0: SDHCI controller on BCM2708_Arasan [platform] usingplatform's DMA

[   2.073898] mmc0: BCM2708 SDHC host at 0x20300000 DMA 2 IRQ 77 //SDHC接口采用DMA通道2,77中断

[   2.083690] sdhci-pltfm: SDHCI platform and OF driver helper

[   2.096887] usbcore: registered new interface driver usbhid

[   2.104353] usbhid: USB HID core driver

[   2.114752] TCP: cubic registered

[   2.121976] Initializing XFRM netlink socket //初始化XFRM网络套接字

[   2.130243] Indeed it is in host mode hprt0 = 00021501

[   2.137305] NET: Registered protocol family 17

[   2.152611] Key type dns_resolver registered

[   2.162820] VFP support v0.3: implementor 41 architecture 1 part 20variant b rev 5

[   2.183420] mmc0: new high speed SDHC card at address b368

[   2.203131] registered taskstats version 1 //注册任务状态

[   2.209645] mmcblk0: mmc0:b368 SDC  7.51 GiB //读到新SD卡设备

[   2.224378]  mmcblk0: p1 p2

[   2.372463] usb 1-1: new high-speed USB device number 2 using dwc_otg

[   2.381068] Indeed it is in hostmode hprt0 = 00001101

[   2.582745] usb 1-1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=9512

[   2.591531] usb 1-1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0,SerialNumber=0

[   2.604132] hub 1-1:1.0: USB hub found

[    2.613208] hub 1-1:1.0: 3 ports detected

[   2.892640] usb 1-1.1: new high-speed USB device number 3 using dwc_otg

[   3.013066] usb 1-1.1: New USB device found, idVendor=0424, idProduct=ec00

[   3.021911] usb 1-1.1: New USB device strings: Mfr=0, Product=0,SerialNumber=0 //以上均为扫描到新USB设备

[   3.034070] smsc95xx v1.0.4

[   3.097508] smsc95xx 1-1.1:1.0: eth0: register 'smsc95xx' atusb-bcm2708_usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet, b8:27:eb:70:44:ae

[   4.315064] EXT4-fs (mmcblk0p2): recovery complete

[    4.409912] EXT4-fs (mmcblk0p2): mountedfilesystem with ordered data mode. Opts: (null) //从根设备加载EXT4文件系统

[   4.422138] VFS: Mounted root (ext4 filesystem) on device 179:2.

[   4.431447] devtmpfs: mounted //设备临时文件系统挂载完成

[   4.436972] Freeing init memory: 128K

[   5.733896] udevd[154]: starting version 175

[  12.234468] EXT4-fs (mmcblk0p2): re-mounted. Opts: (null)

[  12.676245] EXT4-fs (mmcblk0p2): re-mounted. Opts: (null)

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Debian GNU/Linux 7 raspberrypi ttyAMA0

 

raspberrypi login:

2、如何通过Linux获得硬件数据，截屏给出获得的硬件数据，如CPU型号、时钟频率、内存大小等

Cpu信息：

内存大小：

内核信息：

加载的内核模块：

系统运行时间：

3、给出你的网络配置参数，截屏给出从树莓派和PC两端得到的网络已连接的证明

eth0 表示第一块网卡

第一行：

Link encap表示连接类型：Ethernet（以太网）

HWaddr表示网卡的物理地址：b8:27:eb:70:44:ae

第二行：

inet addr用来表示网卡的IP地址：192.168.1.11

Bcast表示广播地址：192.168.1.255

Mask表示掩码地址：255.255.255.0

第三行：

UP代表网卡开启状态

RUNNING代表网卡的网线被接上

MULTICAST支持组播

MTU最大传输单元：1500字节

第四、五行：

接收、发送数据包情况统计

第七行：

接收、发送数据字节数统计信息。

lo 是表示主机的回坏地址，这个一般是用来测试一个网络程序，但又不想让局域网或外网的用户能够查看，只能在此台主机上运行和查看所用的网络接口。比如把 HTTPD服务器的指定到回坏地址，在浏览器输入 127.0.0.1 就能看到你所架WEB网站了。但只是您能看得到，局域网的其它主机或用户无从知道。

 

从浏览器登录路由器设置，查看到树莓派和电脑的ip地址分别为192.168.1.11和192.168.1.9

即从树莓派和PC两端得到的网络已连接

4、给出你的SSH配置文件，并解释其中内容

Host *

 选项“Host”只对能够匹配后面字串的计算机有效。“*”表示所有的计算机。

ForwardAgent no

 “ForwardAgent”设置连接是否经过验证代理（如果存在）转发给远程计算机。

ForwardX11 no

 “ForwardX11”设置X11连接是否被自动重定向到安全的通道和显示集（DISPLAY set）。

RhostsRSAAuthentication no

 “RhostsRSAAuthentication”设置是否使用用RSA算法的基于rhosts的安全验证。

RSAAuthentication yes

 “RSAAuthentication”设置是否使用RSA算法进行安全验证。

PasswordAuthentication yes

 “PasswordAuthentication”设置是否使用口令验证。

BatchMode no

 “BatchMode”如果设为“yes”，passphrase/password（交互式输入口令）的提示将被禁止。当不能交互式输入口令的时候，这个选项对脚本文件和批处理任务十分有用。

CheckHostIP yes

 “CheckHostIP”设置ssh是否查看连接到服务器的主机的IP地址以防止DNS欺骗。建议设置为“yes”。

StrictHostKeyChecking ask

 “StrictHostKeyChecking”如果设置成“yes”，ssh就不会自动把计算机的密匙加入“$HOME/.ssh/known_hosts”文件，并且一旦计算机的密匙发生了变化，就拒绝连接。

IdentityFile ~/.ssh/identity

 “IdentityFile”设置从哪个文件读取用户的RSA安全验证标识。

Port 22

 “Port”设置连接到远程主机的端口。

Cipher 3des

 “Cipher”设置加密用的密码。

EscapeChar ~

 “EscapeChar”设置escape字符。

5、存在多个登陆时，如何看到不同端口的登陆，给出截屏结果

用ssh登录

查看

6、给出嵌入式板卡上的SAMBA配置文件内容，并逐行解释

[global] //全局设置

log file = /var/log/samba/log.%m //设置log文件的大小（KB）

[tmp]

comment = Home Directories //主目录注释

path = /tmp //实际访问资源的本机路径

browseable = yes //是否容许其他用户浏览个人主目录

read only = no //是否只读

create mask = 0755 //新建文件默认权限

directory mask = 0755 //新建目录的默认权限

7、给出用各种方式传递文件的过程，并从易用性、速度、安全等方面做比较

（1）  用samba传输

先安装samba

之前已经安装过了，跳过。

编辑配置文件：

重启samba服务：

打开网络共享中心：

注册新用户：

打开paspberrypi并登录：

出现以下界面：

这时就可以往里传文件了。

（2）  使用sftp传输

下载filezilla软件

传输一首歌到树莓派上。

用命令行查看这个文件

或在树莓派远程桌面上查看这个文件。

两种方式比较：

	速度	易用性	安全性
Samba	快	方便	较低
Sftp	相对samba较慢	方便，但需下载软件	较高

 

8、给出你所选择的交叉编译环境的情况：来源、安装过程等

下载编译软件：

9、给出交叉编译的程序的情况，并证明它是ARM/MIPS的可执行文件

新建一个hello.c文件

编译hello.c生成a.out

查看a.out文件信息

可以看出它是ARM可执行文件。

10、给出嵌入式板卡本机开发环境的情况，给出一或两种语言编程的例子和结果

用sftp将上一步产生的a.out文件传到树莓派上

传输成功

运行a.out查看结果（忘记换行。。。）

11、给出你尝试的远程图形桌面的方式：嵌入式板卡端的配置方法，PC端软件的获得，使用结果截屏等

使用远程桌面连接

登录树莓派，出现如下界面：