BeagleBone Black Industrial系統更新設置一貼通

前言

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http://www.omoikane.cn/2016/09/15/bbb_debian/

系統環境：Windows 7 Home Pentium x64|Deepin Linux 15.2 x64；Debian On BBB Industrial

預裝系統介紹

相信之前用過BeagleBone Black的都記得預裝的Ångström Linux系統，官方主頁一度停止更新，opkg軟件倉庫也不再維護，不過經MOP小弟提醒發現其github項目主頁依然活躍，向這些默默努力的人致敬！但是BeagleBoard官方提供的鏡像還停留在2013年6月20日的版本，現在4G版BBB都是使用Debian。我們來看一看官方預裝的系統情況，使用一根MicroUSB線（這個接口已經相對不多見了）與電腦連接后，下載安裝驅動后，打開SSH客戶端（Kitty或Xshell等），主機地址填192.168.7.2或beaglebone.local，用戶名root，密碼為空（另一個默認賬戶是debian:temppwd）。輸入以下命令：

lsb_release -a
cat /proc/version
uname -a
df -Th
netstat -lnp

可以看到當前系統版本為Debian 7.9 Wheezy，在wandboard (飛思卡爾 imx6q四核SoC)上編譯，內核版本3.8.13，預裝apache2 Web服務器，rdp遠程桌面服務器，udhcpd DHCP服務器。

​ 我們打開官方系統更新頁面，可以看到目前最新的是發布於2016年5月13日的Debian 8.5 Jessie MicroSD卡鏡像（然而下載鏈接寫的8.4），要求至少4G存儲空間（eMMC或者SD），另外官方提供了燒錄到板載eMMC存儲的方法。

FAQ：

• 如何從MicroSD卡啟動

  BBB默認從板載eMMC啟動，按住USB接口旁邊的USER/BOOT按鈕（S2）然后開機即可從MicroSD啟動

• 我不需要圖形界面，默認系統占用空間過大

  除了官方包含LXQT的Debian鏡像，訪問這里可以看到更多選擇,其中console版就是僅包含核心功能的鏡像，但是沒有USB Gadget驅動（無法模擬串口、以太網卡和存儲設備），沒有預裝Apache2，X11，xrdp等。

• 除了Debian還有那些系統可用

  • ArchLinux
  • Ostro Project
  • Yocto Project
  • Kali Linux
  • Fedora Linux
  • 不一而足，后面預計講一下BlackArch——安全審計，Ostro——專注物聯網，Yocto——為BBB編譯鏡像等

• 串口調試功能如何使用

  官網wiki介紹見此

• BBB上有沒有類似樹莓派的RPi.GPIO,wringPi這種操控GPIO的庫

  有，BoneScript Library，另外也能使用upm。

• 通過 USB Gadget 驅動BBB的USB接口實現哪些功能

  • 模擬以太網接口：192.168.7.2，劫持局域網dns解析后使用beaglebone.local也能訪問
  • 模擬Mass Storage （MSG）：在宿主機中顯示BEAGLEBONE的磁盤
  • 模擬串口：可以查看串口輸出，但是因為是模擬的，所以開關機信息和uboot無法查看調試

• 有沒有比較全的文檔wiki

  看這里——elinux.org

• 插上MicroSD卡后重啟會從哪啟動？

  會從上次啟動的設備啟動

更新板載系統

所需硬件：

• MicroSD卡一張，4G以上大小
• BeagleBone Black Industrial
• MicroUSB數據線
• MicroSD 讀卡器（能讀MicroSD的設備如手機等也可以）

所需軟件（以Windows為例）：

• 最新官方Debian系統鏡像——下載地址
• 解壓縮軟件——7-zip、WinRAR等，用於解壓下載來的img.xz壓縮文件中的系統鏡像
• Win32 Disk Imager —— 下載地址，用於燒錄系統文件至MicroSD卡

燒錄系統（MicroSD+eMMC）：

插上MicroSD卡，打開Win32 Disk Imager，選擇解壓出來的bone-debian-8.4-lxqt-4gb-armhf-2016-05-13-4gb.img文件，選擇正確的寫入設備(MicroSD卡)，點擊Write等待片刻即可。

燒錄完成，將MicroSD卡插入BBB卡槽，按住USER/BOOT按鈕后開機，即可從SD存儲啟動。

當然，我們的最終目的是升級eMMC的板載系統，具體方法官網也有講到：

To turn these images into eMMC flasher images, edit the /boot/uEnv.txt file on the Linux partition on the microSD card and remove the '#' on the line with 'cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh'. Enabling this will cause booting the microSD card to flash the eMMC. Images are no longer provided here for this to avoid people accidentally overwriting their eMMC flash.

燒錄好系統到MicroSD卡后，編輯/boot/uEnv.txt文件，取消注釋cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh，從而開啟自動燒錄到eMMC的功能腳本。之所以不再提供單獨的eMMC鏡像是為了防止有些人大腦不清楚的時候誤操作覆蓋掉eMMC里面的系統文件（怎么感覺是官方自己這么干過得到的血的教訓。。。）

注意！

1. MicroSD卡燒錄完系統后，因為是Linux文件系統，Windows下不可見。另外/boot/uEnv.txt文件也無從修改（即使我知道你可以，但是仍然不建議在Windows下修改Linux文件系統文件），這時我們可以先啟動BBB Industrial，登錄之后插上MicroSD卡，進行修改。如果你不會的話，跟我一起學寫shell：

lsblk |grep -q mmcblk1 && mkdir /media/sd && mount /dev/mmcblk1p1 /media/sd && sed -i 's/#cmdline=init/cmdline=init/g' /media/sd/boot/uEnv.txt && umount /media/sd && poweroff || echo please insert ur sdcard properly!

別看命令這么長，其實shell編程邏輯比較簡單，|表示上一個命令的輸出作為下一個命令的輸入，&&表示上一命令執行成功則執行此命令，||表示上一命令失敗則執行此命令。

所以上述命令的意思是查看當前存儲設備——查找是否有sd卡插入——有則創建/media/sd目錄並掛載——修改uEnv.txt文件，取消注釋——卸載sd卡，關機(&& poweroff，方便燒錄，可選)——如果沒有檢測到會提醒你正確插入sd卡。sed命令的用法看這里。

2. 選擇燒錄到eMMC時，按住S2開機，隨后以太網接口旁邊四個LED全亮即可松開，隨后進入流水燈模式代表正在燒錄
3. 燒錄到eMMC的過程可能會持續45分鍾，當燒錄完畢時，以太網接口旁邊的四個燈會全亮（不閃爍），此時關閉電源，拔掉MicroSD卡，重啟即會從eMMC新的鏡像啟動。
4. 想從MicroSD卡啟動的話記得重新注釋那一行（行首加個#）

好的，趁着等待的這會兒，我去吃飯了~

吃完飯繼續更新

咦，這和劇本寫得不一樣啊導演！四個燈全滅而不是全亮，不管了，拔掉MicroSD卡重啟看看，當然這時如果有串口調試模塊就好了。等了好一會兒，宿主機顯示出BEAGLEBONE磁盤，SSH和虛擬串口都可以使用了。我們再看看新系統：

可以看到，更新后的系統是Debian Jessie 8.4（官網騙人啊），使用英偉達 (Nvidia，造顯卡那個) jetson tk1開發板編譯，內核版本4.4.9，默認沒有安裝rdp遠程桌面服務。可用空間218M什么鬼。。。

3000:Cloud9

1880:Node-RED

更多信息可以使用以下命令：

cat /proc/cpuinfo # 查看CPU信息
dmesg | grep scheduler # 支持的系統I/O調度
cat /sys/block/mmcblk0/queue/scheduler # 當前所使用的I/O調度算法
cat /proc/driver/rtc # 板載RTC信息
cat /sys/power/state # 支持的電源管理模式

系統初始設置

更改時區

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

更改時間

timedatectl set-time "yyyy-MM-dd hh:mm:ss"

注意年月日之間使用短橫杠-連接。然而運行改命令會提示Failed to set time: Automatic time synchronization is enabled，由於設置了自動更新時間無法手動更改，后面也發現連上網重啟之后會獲得正確的時間。

關於硬件時鍾和系統時鍾可以看我之前寫的文章《吃我一記咸魚突刺——使用板載RTC定時開機》

使用無線網絡

BBB可以使用有線網或無線網，我這里掏出之前買的Edimax無線網卡，使用的是經典RT3070芯片。

通過以下命令可以看到無線網卡已經被識別：

lsusb
iwconfig
lsmod
iw list # 該命令可以看到無線網卡支持的模式，比如monitor，AP，Station等，后續會講 

一般修改/etc/network/interfaces文件（低版本內核修改此文件僅支持wep加密）、wireless_tools或者使用wpa_suppliant可以連接網絡。然而interfaces文件里有這么一句：# WiFi use: -> connmanctl，正好netstat -lnp里面也有connmanctl的身影，看名字應該是個網絡連接管理軟件。

connmanctl是啥

connmanctl --help看了一下使用介紹，發現功能挺多啊。

ConnMan是一個專為嵌入式設備和快速解析設計的命令行網絡管理程序，支持諸多模塊，而且內置dhcp（IP地址分配）和ntp（網絡授時）功能。

使用方法可以看這些：

• Connmanctl Cheat Sheet——看這個就會用了
• Arch Wiki Connman 頁面
• Connman 文檔

簡單來說，[technologies]理解為網卡interfaces，[services]理解為可連接的網絡：

connmanctl
> enable wifi # 啟用無線網卡
> scan wifi # 掃描無線網絡
> services # 列舉掃描到的無線網絡
> services wifi_*_psk # [optional] 查看某個無線網絡的具體信息
> agent on # [ptional] 無密碼的可以不需要這句
> connect wifi_*_psk # 不是SSID，二是后面對應的wifi_*，根據自己情況修改此時會要求你輸入網絡密碼
> state # 成功連接狀態為ready，已連上網是online
> help # 顯示幫助文件
> exit # 退出

成功連接后，會在/var/lib/connman目錄下生成配置文件，而且下次開機就會自動連接了。

【無線網絡掃描結果】*——favorite；A——autoconnect；O——online。connect后面的參數是wifi_開頭的而不是你的無線網名稱。managed代表AP模式 (非Ad-Hoc),psk為加密方式。開放網絡是none，此時不需要agent on。

注意：

• 隨便掏出來的Edimax估計壞了，先后出現過各種奇怪問題，包括：
  • connect時顯示Error /net/connman/service/[the ssid]: Method "Connect" with signature "" on interface "net.connman.Service" doesn't exist——更新：需要關閉tether模式才行
  • 連接成功后只能獲取到254.169這種無效IP地址
  • ifconfig手動為wlan0設置IP地址仍然不能聯網
• 於是我又掏出來一個小米隨身wifi (使用mt7601u芯片，包括360、小度等都使用該芯片)，還好新版Linux 內核已經包含該芯片驅動，可以直接使用。具體可以參考我之前寫的關於USB無線網卡選擇的文章，這回正常了，很順利。
• connmanctl 還有一個tether命令，需要無線網卡支持ap模式，可惜mt7601u不支持，僅支持station,monitor模式，rt3070倒是支持，connmanctl tether wifi on之后可以搜索到一個名為BeagleBone-146C的無線網。更新：tether和station模式不能同時打開。
• 更多用法可以使用 connmanctl help或者查看上面所說的文檔

網線直連共享上網

這種主要針對沒有路由器，沒有開箱即用的無線網卡，手頭只有一根網線的情況。

新入手一塊板子，沒有路由器，沒有顯示器，也沒用串口調試模塊，手頭僅有一根網線，眼前一抹黑，怎么辦？

繼續參考我之前寫的文章《網線直連控制Guitar (增強版)》，你可以學到直連線和交叉線；Windows上搭建DHCP服務器，tftp協議相關的知識。

這樣BBB Industrial也可以通過宿主機來上網更新了。當然如果你有路由器直接插上網線就可以，多簡單。

更新系統（內核、軟件）

更換軟件源為tsinghua (清華大學)，也可以使用ustc (中國科學技術大學，但是最近不穩定)，常用的阿里源不包括Debian armhf架構就不列出來了。

sed -i 's/httpredir.debian.org/mirrors4.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list

是不是發現sed命令很好用！

# 更新系統
apt-get update && apt-get upgrade

推薦你去看看/etc/apt/sources.list文件，值得一看。因為升級時速度過慢，可以改upm，node.js的更新地址，或者使用代理（connman就支持設置代理）。此外內核的更新沒有Raspberry Pi使用rpi-update那么方便了。

再次運行lsb_release -a命令可以看到已經升級為最新的Debian Jessie 8.5了。另外不推薦冒然執行 apt-get dist-upgrade升級系統，原因我也講過，upgrade遇到依賴沖突時會保持原樣，dist-upgrade會強行升級依賴而往往無法做到滿足所有依賴，例如軟件A需要庫1.1版本，軟件B需要庫2.4版本，后者會升級為庫2.4並導致軟件A無法使用。