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‘壹’ 树莓派 4 代 - 全球最流行的 linux 小型迷你电脑
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被誉为 “世界上最流行最便宜的小型电脑” 的“树莓派” Raspberry Pi 是一款性价比超高的迷你电脑主机 (仅有信用卡大小),深受全球开发者、极客、技术爱好者们的追捧和喜爱。
树莓派可以安装多种 Linux 系统发行版 (官方为 Debian 的衍生版),可当服务器搭建各种网站、应用服务来使用,也能用来学习编程、控制硬件或日常办公。由于树莓派的体积很小很轻,并且功能极其丰富强大,这也使得它的应用范围和潜力几乎是无限的……
树莓派 4 代正式发布,性能大幅飙升!
如今 Raspberry Pi 4 “树莓派 4 代”终于正式发布了!!官方定价依然是 $35 美元起不变,但整体性能相比 3 代要提升了三倍之多!多媒体性能为四倍,即使同时外接两台 4K 显示器双屏工作也毫无鸭梨。这么小的体积加上如此强劲的性能,这将是一款再次改变行业规则的产品。
而且除了 Linux 外,树莓派还能运行“免费的 Win 10 物联网版系统”!无论是学习、办公、编程、搭建智能家居、工控设备、还是用于特定的工作场景,树莓派都是最理想的小型电脑。也是每一个喜欢折腾电脑、折腾数码、折腾程序的朋友的必备玩物。
树莓派四代 (Raspberry Pi 4 Model B) 在硬件方面迎来了巨大的升级!首次搭载了 4GB 的内存 (1G / 2G / 4G 可选),并且引入 USB 3.0 接口,同时支持双屏 4K 输出和 H.265 硬件解码;处理器搭载了博通 1.5GHz 的四核 ARM Cortex-A72 处理器,性能提升可谓是质的飞跃。
接口方面,树莓派 4 支持双频无线 Wi-Fi (802.11ac)、搭载蓝牙 5.0,提供两个 Micro HDMI 2.0 视频输出接口,支持 4K 60FPS;内置千兆以太网口 (支持 PoE 供电)、MIPI DSI接口、MIPI CSI 相机接口、立体声耳机接口、2 个 USB 3.0 和 2 个 USB 2.0,扩展接口则依然是 40 针的 GPIO。供电方面也改成了 5V/3A 的 USB-C 接口供电, 升级可以说是全方位的 。
新的 树莓派 几乎可兼容所有以往创建的树莓派项目、配件和应用。同时,其40针扩展 GPIO 接口使其能够添加更多传感器、连接器及扩展板或智能设备,前26针引脚与A型板和B型板保持一致,可 100% 向后兼容,无需担心软硬件和配件的生态问题。
树莓派官方提供了 Raspbian 操作系统,一款基于 Debian 优化修改而来的 Linux 发行版,也是最常用的一个版本,专为树莓派而生,通用性强。
此外,你也能在官网下载到 Ubuntu 类或其他诸如专为播放高清电影而生的 OSMC、LibreELEC 等各种版本的系统,如下:
你几乎完全可以将树莓派 4 当做一台完整的台式电脑甚至是专业的服务器来使用,而得益于性能的大幅提升,本次升级后,树莓派的应用范围将会又得到了全方位的扩展。
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如果你的工作大多可以在 Linux 下完成的话,比如开发,或者用 WPS for Linux 写文档、上网、收发邮件等,那么直接将树莓派随身携带,上下班通勤或出差时,也许会比带一个笨重的笔记本要轻松方便得多。
除了 Linux 之外,微软也已经跟树莓派基金会达成合作以确保 Windows 10 可以适配树莓派新款产品,如今完美适配树莓派 2 / 3 代的 Windows 10 IoT core 物联网核心版 系统已经“免费”提供给用户下载。截稿为止,4 代似乎还未适配。
下载 Win10 IoT 物联网系统 for 树莓派
起初,树莓派是为鼓励孩子们学习编程和计算机知识而推出的奇趣硬件。但如今,除了教育领域,树莓派在硬件编程、智能家居、极客和计算机技术爱好者中的受欢迎程度完全超出想象。
随着新版本硬件性能的提升,以及全球极其大量玩家们的青睐,树莓派的玩法和实用性已经丰富到无法统计的地步了。直接当办公电脑使用、丢在家里当 NAS、离线下载、做代理服务器、VP那个N、搭建个人网站、私有网盘、搭建智能家居中枢、小型影音播放机,使用各种开源 Linux 程序给局域网提供服务等都是非常常见的用途。
总之,树莓派不仅会为 学习编程 带来更好的体验;给专业人士带来更强大高效稳定的硬件平台;对于爱好者们,新的树莓派也提供了更大的发挥空间——因为它完全就能一台性能充足的台式电脑那样,可以做到几乎任何事情!
‘贰’ Linux中的特殊符号及含义
当一个命令不想被执行的时候,前面加一个#就行了
如果被用在指令中,或者被双引号括住的话,或者在双斜线后面,不具备以上功能
代表使用者的home目录
在 shell 中,担任"连续指令"功能的符号就是"分号"。譬如以下的例子:cd ~/backup ; mkdir startup ;cp ~/.* startup/.
专用在 case 的选项,担任 Terminator 的角色。
case "$fop" inhelp) echo "Usage: Command -help -version filename";;version) echo "version 0.1" ;;esac
在 shell 中,使用者应该都清楚,一个 dot 代表当前目录,两个 dot 代表上层目录。
CDPATH=.:~:/home:/home/web:/var:/usr/local
在上行 CDPATH 的设定中,等号后的 dot 代表的就是当前目录的意思。
如果档案名称以 dot 开头,该档案就属特殊档案,用 ls 指令必须加上 -a 选项才会显示。除此之外,在 regularexpression 中,一个 dot 代表匹配一个字符。
被单引号用括住的内容,将被视为单一字串。在引号内的代表变数的 符号,没有作用,也就是说,他被视为一般符号处理,防止任何变量替换。 heyyou=homeecho ' heyyou' # We get $heyyou
被双引号用括住的内容,将被视为单一字串。它防止通配符扩展,但允许变量扩展。这点与单引数的处理方式不同。
heyyou=homeecho "$heyyou" # We get home
在前面的单双引号,括住的是字串,但如果该字串是一列命令列,会怎样?答案是不会执行。要处理这种情况,我们得用倒单引号来做。
fdv=`date +%F`echo "Today $fdv"
在倒引号内的 date +%F 会被视为指令,执行的结果会带入 fdv 变数中。
这个符号常运用在运算当中当做"区隔"用途。如下例
#!/bin/bashlet "t1 = ((a = 5 + 3, b = 7 - 1, c = 15 / 3))"echo "t1= t1, a = a, b = $b"
在路径表示时,代表目录。
cd /etc/rc.dcd ../..cd /
通常单一的 / 代表 root 根目录的意思;在四则运算中,代表除法的符号。
let "num1 = ((a = 10 / 2, b = 25 / 5))"
在交互模式下的escape 字符,有几个作用;放在指令前,有取消 aliases的作用;放在特殊符号前,则该特殊符号的作用消失;放在指令的最末端,表示指令连接下一行。
# type rmrm is aliased to `rm -i'#
m ./*.log
上例,我在 rm 指令前加上 escape 字符,作用是暂时取消别名的功能,将 rm 指令还原。
# bkdir=/home# echo "Backup dir, $bkdir = bkdir"Backup dir, bkdir = /home
上例 echo 内的 $bkdir,escape 将 变数的功能取消了,因此,会输出 bkdir,而第二个 $bkdir则会输出变数的内容 /home。
pipeline 是 UNIX 系统,基础且重要的观念。连结上个指令的标准输出,做为下个指令的标准输入。
who | wc -l
善用这个观念,对精简 script 有相当的帮助。
通常它代表反逻辑的作用,譬如条件侦测中,用 != 来代表"不等于"
if [ "$?" != 0 ]thenecho "Executes error"exit 1fi
在规则表达式中她担任 "反逻辑" 的角色
ls a[!0-9]
上例,代表显示除了a0, a1 .... a9 这几个文件的其他文件。
在 bash 中,这是一个内建指令:"什么事都不干",但返回状态值 0。
:
echo $? # 回应为 0
: > f.
上面这一行,相当于cat/dev/null>f.
。不仅写法简短了,而且执行效率也好上许多。
有时,也会出现以下这类的用法
: ${HOSTNAME?} ${USER?} ${MAIL?}
这行的作用是,检查这些环境变数是否已设置,没有设置的将会以标准错误显示错误讯息。像这种检查如果使用类似 test 或 if这类的做法,基本上也可以处理,但都比不上上例的简洁与效率。
除了上述之外,还有一个地方必须使用冒号
PATH=$PATH:$HOME/fbin:$HOME/fperl:/usr/local/mozilla
在使用者自己的HOME 目录下的 .bash_profile或任何功能相似的档案中,设定关于"路径"的场合中,我们都使用冒号,来做区隔。
在文件名扩展(Filename expansion)上扮演的角色是匹配一个任意的字符,但不包含 null 字符。
# ls a?a1
善用她的特点,可以做比较精确的档名匹配。
相当常用的符号。在文件名扩展(Filename expansion)上,她用来代表任何字符,包含 null 字符。
# ls a a a1 access_log
在运算时,它则代表 "乘法"。
let "fmult=2 3"
除了内建指令 let,还有一个关于运算的指令expr,星号在这里也担任"乘法"的角色。不过在使用上得小心,他的前面必须加上escape 字符。
两个星号在运算时代表 "次方" 的意思。
let "sus=2**3"echo "sus = $sus" # sus = 8
变量替换(Variable Substitution)的代表符号。
vrs=123echo "vrs = $vrs" # vrs = 123
另外,在 Regular Expressions 里被定义为 "行" 的最末端 (end-of-line)。这个常用在grep、sed、awk 以及 vim(vi) 当中。
${} 变量的正规表达式
bash 对 ${} 定义了不少用法。以下是取自线上说明的表列
${parameter:-word} ${parameter:=word} ${parameter:?word} ${parameter:+word} ${parameter:offset} ${parameter:offset:length} ${!prefix*} ${#parameter} ${parameter#word} ${parameter##word} ${parameter%word} ${parameter%%word} ${parameter/pattern/string} ${parameter//pattern/string}
$* 引用script的执行引用变量,引用参数的算法与一般指令相同,指令本身为0,其后为1,然后依此类推。引用变量的代表方式如下:
$0, $1, $2, $3, $4, $5, $6, $7, $8, $9, ${10}, ${11}.....
个位数的,可直接使用数字,但两位数以上,则必须使用 {} 符号来括住。
$* 则是代表所有引用变量的符号。使用时,得视情况加上双引号。
echo "$*"
还有一个与 $* 具有相同作用的符号,但效用与处理方式略为不同的符号。
$@ 与 $* 具有相同作用的符号,不过她们两者有一个不同点。
符号 $* 将所有的引用变量视为一个整体。但符号 $@ 则仍旧保留每个引用变量的区段观念。
这也是与引用变量相关的符号,她的作用是告诉你,引用变量的总数量是多少。
echo "$#"
一般来说,UNIX(linux) 系统的进程以执行系统调用exit()来结束的。这个回传值就是status值。回传给父进程,用来检查子进程的执行状态。
一般指令程序倘若执行成功,其回传值为 0;失败为 1。
tar cvfz dfbackup.tar.gz /home/user > /dev/nullecho"$?"
由于进程的ID是唯一的,所以在同一个时间,不可能有重复性的PID。有时,script会需要产生临时文件,用来存放必要的资料。而此script亦有可能在同一时间被使用者们使用。在这种情况下,固定文件名在写法上就显的不可靠。唯有产生动态文件名,才能符合需要。符号
或许可以符合这种需求。它代表当前shell 的 PID。
echo "$HOSTNAME, $USER, $MAIL" > ftmp.$$
使用它来作为文件名的一部份,可以避免在同一时间,产生相同文件名的覆盖现象。
ps: 基本上,系统会回收执行完毕的 PID,然后再次依需要分配使用。所以 script 即使临时文件是使用动态档名的写法,如果script 执行完毕后仍不加以清除,会产生其他问题。
( ) 指令群组 (command group)
用括号将一串连续指令括起来,这种用法对 shell 来说,称为指令群组。如下面的例子:(cd ~ ; vcgh=`pwd` ;echo $vcgh),指令群组有一个特性,shell会以产生 subshell来执行这组指令。因此,在其中所定义的变数,仅作用于指令群组本身。我们来看个例子
# cat ftmp-01#!/bin/basha=fsh(a=incg ; echo -e "
$a
")echo $a#./ftmp-01incgfsh
除了上述的指令群组,括号也用在 array 变数的定义上;另外也应用在其他可能需要加上escape字符才能使用的场合,如运算式。
这组符号的作用与 let 指令相似,用在算数运算上,是 bash 的内建功能。所以,在执行效率上会比使用 let指令要好许多。
#!/bin/bash(( a = 10 ))echo -e "inital value, a = $a
"(( a++))echo "after a++, a = $a"
有时候 script 当中会出现,大括号中会夹着一段或几段以"分号"做结尾的指令或变数设定。
# cat ftmp-02#!/bin/basha=fsh{a=inbc ; echo -e "
$a
"}echo $a#./ftmp-02inbcinbc
这种用法与上面介绍的指令群组非常相似,但有个不同点,它在当前的 shell 执行,不会产生 subshell。
大括号也被运用在 "函数" 的功能上。广义地说,单纯只使用大括号时,作用就像是个没有指定名称的函数一般。因此,这样写 script也是相当好的一件事。尤其对输出输入的重导向上,这个做法可精简 script 的复杂度。
此外,大括号还有另一种用法,如下
{xx,yy,zz,...}
这种大括号的组合,常用在字串的组合上,来看个例子
mkdir {userA,userB,userC}-{home,bin,data}
我们得到 userA-home, userA-bin, userA-data, userB-home, userB-bin,userB-data, userC-home, userC-bin,userC-data,这几个目录。这组符号在适用性上相当广泛。能加以善用的话,回报是精简与效率。像下面的例子
chown root /usr/{ucb/{ex,edit},lib/{ex?.?*,how_ex}}
如果不是因为支援这种用法,我们得写几行重复几次呀!
常出现在流程控制中,扮演括住判断式的作用。if [ "$?" != 0 ]thenecho "Executes error"exit1fi
这个符号在正则表达式中担任类似 "范围" 或 "集合" 的角色
rm -r 200[1234]
上例,代表删除 2001, 2002, 2003, 2004 等目录的意思。
这组符号与先前的 [] 符号,基本上作用相同,但她允许在其中直接使用 || 与&& 逻辑等符号。
#!/bin/bashread akif [[ ak > 5 || ak< 9 ]]thenecho $akfi
这个会时常看到,代表 or 逻辑的符号。
这个也会常看到,代表 and 逻辑的符号。
单一个& 符号,且放在完整指令列的最后端,即表示将该指令列放入后台中工作。
tar cvfz data.tar.gz data > /dev/null&
这组符号在规则表达式中,被定义为"边界"的意思。譬如,当我们想找寻 the 这个单字时,如果我们用
grep the FileA
你将会发现,像 there 这类的单字,也会被当成是匹配的单字。因为 the 正巧是 there的一部份。如果我们要必免这种情况,就得加上 "边界" 的符号
grep '' FileA
在运算式中,她用来表示 "加法"。
expr 1 + 2 + 3
此外在规则表达式中,用来表示"很多个"的前面字符的意思。
# grep ཆ+9' #这个符号在使用时,前面必须加上escape 字符。
在运算式中,她用来表示 "减法"。
expr 10 - 2
此外也是系统指令的选项符号。
ls -expr 10 - 2
在 GNU 指令中,如果单独使用 - 符号,不加任何该加的文件名称时,代表"标准输入"的意思。这是 GNU指令的共通选项。譬如下例
tar xpvf -
这里的 - 符号,既代表从标准输入读取资料。
不过,在 cd 指令中则比较特别
cd -
这代表变更工作目录到"上一次"工作目录。
在运算式中,用来表示 "除法"。
expr 10 % 2
此外,也被运用在关于变量的规则表达式当中的下列
{parameter%word} {parameter%%word}
一个 % 表示最短的 word 匹配,两个表示最长的 word 匹配。
常在设定变数时看到的符号。
vara=123echo " vara = $vara"
或者像是 PATH 的设定,甚至应用在运算或判断式等此类用途上。
常在条件判断式中看到,代表 "等于" 的意思。
if [ $vara == $varb ]
...下略
常在条件判断式中看到,代表 "不等于" 的意思。
if [ $vara != $varb ]
...下略
这个符号在规则表达式中,代表行的 "开头" 位置,在[]中也与"!"(叹号)一样表示“非”
输出/输入重导向
文件描述符(File Descriptor),用一个数字(通常为0-9)来表示一个文件。
常用的文件描述符如下:
文件描述符 名称 常用缩写 默认值
0 标准输入 stdin 键盘
1 标准输出 stdout 屏幕
2 标准错误输出 stderr 屏幕
我们在简单地用<或>时,相当于使用 0< 或 1>(下面会详细介绍)。
把cmd命令的输出重定向到文件file中。如果file已经存在,则清空原有文件,使用bash的noclobber选项可以防止复盖原有文件。
把cmd命令的输出重定向到文件file中,如果file已经存在,则把信息加在原有文件后面。
使cmd命令从file读入
从命令行读取输入,直到一个与text相同的行结束。除非使用引号把输入括起来,此模式将对输入内容进行shell变量替换。如果使用<<- ,则会忽略接下来输入行首的tab,结束行也可以是一堆tab再加上一个与text相同的内容,可以参考后面的例子。
把word(而不是文件word)和后面的换行作为输入提供给cmd。
以读写模式把文件file重定向到输入,文件file不会被破坏。仅当应用程序利用了这一特性时,它才是有意义的。
功能同>,但即便在设置了noclobber时也会复盖file文件,注意用的是|而非一些书中说的!,目前仅在csh中仍沿用>!实现这一功能。
cmd >&n 把输出送到文件描述符n
cmd m>&n 把输出到文件符m的信息重定向到文件描述符n
cmd >&- 关闭标准输出
cmd <&n 输入来自文件描述符n
cmd m<&n m来自文件描述各个n
cmd <&- 关闭标准输入
cmd <&n- 移动输入文件描述符n而非复制它。
cmd >&n- 移动输出文件描述符 n而非复制它。
注意: >&实际上复制了文件描述符,这使得cmd > file 2>&1与cmd 2>&1 >file的效果不一样。
‘叁’ linux sed命令替换特定字符之后的字符
1、首先进入到Linux系统,分别创建两个目录vim1、vim2。