树莓派OpenEuler的安装与实验
文章目录
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- 一、安装准备
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- （一）镜像完整性校验
- 二、刷写镜像
- 三、登录
- 四、配置系统
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- （一）管理用户
- （二）扩展根目录分区
- 五、实验三
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- (一)汇编语言练习——查找最大数
- (二)汇编语言练习——通过C语言调用汇编函数
- (三)汇编语言练习——通过汇编语言调用C函数
- (四)汇编语言练习——GCC内联汇编
- 六、总结
一、安装准备
（一）镜像完整性校验
1.在校验镜像文件的完整性之前，需要准备如下文件：
镜像文件：openEuler-21.03-raspi-aarch64.img
校验文件：openEuler-21.03-raspi-aarch64.img.sha256sum
2.文件完整性校验操作步骤如下：
①获取校验文件中的校验值。执行命令如下：
[Windows]> type openEuler-21.03-raspi-aarch64.img.sha256sum
命令执行结果：
②计算文件的 sha256 校验值。执行命令如下：
[Windows]> certutil -hashfile openEuler-21.03-raspi-aarch64.img SHA256
命令执行结果：
经过两次校验值的对比，两次结果完全一致，文件完整性没有受到破坏。
二、刷写镜像
1.可以使用 balenaEtcher等软件工具将解压的镜像烧写入 TF 卡：
- 选择要烧写的 .img 镜像文件
- 选择要烧写的 TF 卡（磁盘）
- 点击 Flash! 开始烧写
三、登录
1.登录树莓派有以下两种方式：
①本地登录
树莓派连接显示器（树莓派视频输出接口为 Micro HDMI）、键盘、鼠标后，启动树莓派，可以看到树莓派启动日志输出到显示器上。待树莓派启动成功，输入用户名（root）和口令（默认：openeuler）登录：
②ssh 远程登录
树莓派默认采用 DHCP 的方式自动获取 IP。如果树莓派连接已知路由器，可登录路由器查看，新增的 IP 即为树莓派 IP。例如，树莓派对应 IP 为：192.168.31.109，使用命令 ssh [email protected] 后输入口令 openeuler，即可远程登录树莓派：
四、配置系统
（一）管理用户
- useradd name ：增加用户—在 root 权限下，通过 useradd 命令可以为系统添加新用户信息。
- passwd name ：修改用户密码—使用 passwd 命令修改用户的密码，没有设置密码的新账号不能登录系统。
- userdel name ：删除用户—在 root 权限下，使用 userdel 命令可删除现有用户。如果想同时删除该用户的主目录以及其中所有内容，要使用-r 参数递归删除。
- id name：使用 id 命令查看新建的用户信息。
- usermod -s new shell_path username ：修改用户 shell 设置—用户也可以使用 usermod 命令修改 shell 信息，在 root 权限下执行如下命令，其中 _new_shell_path 为目标 shell 路径，username 为要修改用户的用户名
- usermod -d new home_directory username ：修改主目录—修改主目录，可以在 root 权限下执行如下命令，其中 _new_home_directory 为已创建的目标主目录的路径，username 为要修改用户的用户名。
- usermod -u UID username ：修改用户 ID—修改用户 ID，在 root 权限下执行如下命令，其中 UID 代表目标用户 ID，username 代表用户名。
- usermod -e MM/DD/YY username ：修改账户有效期—如果使用了影子口令，则可以在 root 权限下，执行如下命令来修改一个账号的有效期，其中 MM 代表月份，DD 代表某天，YY 代表年份，username 代表用户名。
（二）扩展根目录分区
默认根目录分区空间比较小，在使用之前，需要对分区进行扩容。
1.在 root 权限下执行 fdisk -l 命令查看磁盘分区信息：
SD 卡对应盘符为 /dev/mmcblk0，包括 3 个分区，分别为：
/dev/mmcblk0p1：引导分区
/dev/mmcblk0p2：交换分区
/dev/mmcblk0p3：根目录分区
这里我们需要将根目录分区 /dev/mmcblk0p3 进行扩容。
2.在 root 权限下执行 fdisk /dev/mmcblk0 命令进入到交互式命令行界面，按照以下步骤扩展分区：
输入 p，查看分区信息。
记录分区 /dev/mmcblk0p3 的起始扇区号，即 /dev/mmcblk0p3 分区信息中 Start 列的值，示例中为 1593344。
输入 d，删除分区。
输入 3 或直接按 Enter，删除序号为 3 的分区，即 /dev/mmcblk0p3 分区。
输入 n，创建新的分区。
输入 p 或直接按 Enter，创建 Primary 类型的分区。
输入 3 或直接按 Enter，创建序号为 3 的分区，即 /dev/mmcblk0p3 分区。
输入新分区的起始扇区号，即第 1 步中记录的起始扇区号，示例中为 1593344。
3.执行 df -lh 命令查看磁盘空间信息，以确保根目录分区已扩展。
五、实验三
(一)汇编语言练习——查找最大数
1.实验目的
通过本实验了解和熟悉ARM64汇编语言。
2．实验要求
使用ARM64汇编语言来实现如下功能：在给定的一组数中查找最大数。程序可使用GCC（Aarch64版本）工具来编译，并且可在树莓派Linux系统或者QEMU + ARM64实验平台上运行。
3. 实验代码讲解
下面是本实验的参考代码：
第1~16行，定义数据段，比如my_data定义了一个数组，这里使用.quad来定义一个8字节大小的数。my_data_count表示这个数组的个数，一个是6个数。print_data定义了一个字符串，后面会使用printf函数来打印。这里使用. string来定义个字符串。
第18行，表示接下来的是代码段。
第19行，声明一个main函数。
第21行，把x29和x30寄存器保持到栈里。X29寄存器是FP栈帧寄存器，x30是链接寄存器。
第23行，读取my_data标签的地址。
第24行，读取my_data_count标签地址里面的内容，会读取8个字节的内容到x1寄存器里，即读取数组的数量，这里为6.
第26行，数组中最后一个数的地址。
第28行，x3是一个临时寄存器，初始值为0.
第30行，后变基加载模式，以X0的值为地址，加载该内存地址的值到X2，然后再更新X0寄存器为X0 +8。
第31行，比较x2和x3的值
第32行，csel指令是一个条件选择指令。当条件满足（这里是比较x2是否大于x3）的时候，x3寄存器会选择x2的值。
第34行，判断当前是否为最后一个候选的数了，不是的话，跳转到1标签处。
第37行，加载print_data标签的地址到x0寄存器。
第38行，通过上面的比较，x3寄存器存放最大值。接下来要调用printf函数来打印了，我们通过x0寄存器和x1寄存器来传递参数给printf函数。
第42行，从main函数的栈中恢复x29和x30寄存器。
第43行，函数返回。
编译及运行：
4.调试
我们可以使用gdb来单步调试汇编程序：
在main函数里设置一个断点，输入“r”命令运行test程序，可以使用“info reg”命令来查看寄存器的值：
5. 使用qemu-aarch64-static来运行程序
除了在ARM64系统里运行test程序之外，我们也可以在主机中使用qemu-aarch64-static来运行ARM64的test程序。
在Ubunut 主机上运行：
(二)汇编语言练习——通过C语言调用汇编函数
1．实验目的
通过本实验了解和熟悉C语言中如何调用汇编函数。
2．实验要求
使用汇编语言实现一个汇编函数，用于比较两个数的大小并返回最大值，然后用C语言代码调用这个汇编函数。程序可使用GCC（Aarch64版本）工具来编译，并且可在树莓派Linux系统或者QEMU + ARM64实验平台上运行。
3. 代码讲解
本实验的参考代码有两个文件：compare.S和main.c ：
编译运行：
(三)汇编语言练习——通过汇编语言调用C函数
1．实验目的
通过本实验了解和熟悉汇编语言中如何调用C函数。
2．实验要求
使用C语言实现一个函数，用于比较两个数的大小并返回最大值，然后用汇编代码调用这个C函数。程序可使用GCC（Aarch64版本）来编译，并且可在树莓派Linux系统或者QEMU + ARM64实验平台上运行。
3．实验代码讲解
本实验的参考代码有两个文件：main.S和compare.c文件：
编译运行：
(四)汇编语言练习——GCC内联汇编
1．实验目的
通过本实验了解和熟悉GCC内联汇编的使用。
2．实验要求
使用GCC内联汇编实现一个函数，用于比较两个数的大小并返回最大值，然后用C语言代码调用这个函数。程序可使用GCC（Aarch64版本）工具来编译，并且可在树莓派Linux系统或者QEMU + ARM64实验平台上运行。
3．实验代码讲解
本实验的参考代码如下：
编译运行：
六、总结
Linux的库文件分成两大类：一类是动态链接库（通常以.so结尾），另一类是静态链接库（通常以.a结尾）。在默认情况下，GCC在链接时优先使用动态链接库，只有当动态链接库不存在时才使用静态链接库。下面使用“–static”来让test程序静态链接C语言标准库，原因是交叉工具链使用的libc的动态库和QEMU中使用的库可能不一样。如果使用动态链接，可能导致运行报错。