Cubieboard开箱入门 堪比树莓派

Cubieboard开箱入门 堪比树莓派

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Hello Cubieboard

Cubieboard 是一款类似于树莓派(Raspberry pi)的 ARM 迷你 PC,但其性能要更强,我需要使用 Cubieboard 来做一台 Web 服务器,在本文发布时的 Raspberry pi 性能还不足以满足需要。

 

Cubieboard 的相关文档在这里: http://docs.cubieboard.org/

 

这里我入手了一台 Cubietruck(Cubieboard 3),因此本文内容都是基于 Cubietruck 的。废话不多说,先来开个箱:
cubietruck
cubietruck2

Cubietruck 的配置

  1. CPU,说到 CPU 不得不说的就是 ARM holdings plc,此公司主要设计(但是不生产)ARM CPU。Cubietruck 使用的是全志科技(公司位于珠海)生产的 A20 双核 CPU,此 CPU 就是 ARM Cortex-A7 的实现并带有 ARM Mali 400 MP2 GPU。就 ARM 官方显示,Cortex-A7 处理器频率为 800MHz ~ 1.2GHz
  2. 2GB 内存(DDR3@480MHz)
  3. HDMI 和 VGA 1080P 的显示输出
  4. 1G 以太网卡
  5. WIFI 和蓝牙支持
  6. microSD 卡支持(一个 microSD 卡插槽)
  7. SATA 2.0 接口支持
  8. 2 USB、1 OTG、1 SPDIF、1 IR、4 LEDs
  9. 耳机插孔(一个)
  10. 54 extended pins 包括接口:UART、PS2 等等
  11. 可以很好的安装一个 2.5 寸 HDD 硬盘

我的 Cubietruck(带上 HDD 硬盘做数据存储):
cubietruck_hdd
cubietruck_sata
这里使用的是 SATA 接口,SATA 电源线颜色含义为:

  1. 黄色,直流 12V 正极
  2. 红色,直流 5V 正极

直奔 Linux

连上 HDMI 接好电源,就看到了下面的画面(Android 系统):
cubietruck_android
显然,Android 并非我所要(我准备将其用来做 Linux 服务器),这样我们需要下载个 Linux 系统,官方提供的系统下载界面在:http://cubieboard.org/download/,注意在http://dl.cubieboard.org/software/a20-cubietruck/ 可以下载到更新、更多的一些系统(不知稳定性如何)。

这里我选了 lubuntu 系统(ubuntu 算是很好用的一种发行版)。Cubietruck 带有 8G 的 nandflash,这里开始介绍安装系统到 nandflash 中。需要注意的是,默认的系统使用 HDMI 输出,如果需要使用 VGA 输出,则去下载对应的系统(例如:http://dl.cubieboard.org/software/a20-cubietruck/lubuntu/ct-lubuntu-nand-v1.00/VGA/)

这里我下载的系统为:http://dl.cubieboard.org/software/a20-cubietruck/lubuntu/ct-lubuntu-nand-v1.01/ct-lubuntu-server/lubuntu-server-nand.img.gz。为了刷系统,先要安装一个软件 LiveSuit(跨平台)。安装完成之后:

  1. 启动 LiveSuit 并选择 lubuntu 系统镜像
  2. 电脑一方先接上 USB 线,之后按住 Cubietruck 的 FEL 按钮(此按钮在 RESET 按钮的边上,详见下图)不放,此时将另外一端的 mini USB 和 Cubietruck 连接,这时候会弹出一个格式化的提示对话框(假如无法弹出格式化提示对话框,那么将 Cubietruck 接上电源再试试),然后就可以松开 FEL 按钮了
  3. 在格式化提示对话框上选 Yes 开始刷系统

FEL 按钮的位置:cubietruck_FEL

刷完系统之后,拿掉和电脑连接的 USB 线,然后接上电源和网线。这里我安装的是 lubuntu server 版并使用 SSH Client 连接上去(如果对 SSH Client 不了解可以参考 http://name5566.com/4002.html的相关部分,在 Linux 或者 Mac OS 上直接使用命令 ssh username@ip),其他的做法这里就不讨论了。刷上去的 lubuntu 中默认创建了一个用户 linaro(密码也为 linaro),关于 linaro 的有关内容可以参考:http://www.linaro.org/

系统配置

使用 linaro 用户登录上去,设置 root 的密码:

  1. $ sudo passwd root

如果你不喜欢 linaro 这个用户名,可以使用命令 usermod 和 groupmod 修改一下(使用 root 用户登录上去):

  1. 修改登录名 linaro name5566
  2. # usermod -l name5566 linaro
  3. 修改用户主目录名为 name5566
  4. # usermod -d /home/name5566 -m name5566
  5. 修改用户名为 name5566
  6. # usermod -c name5566 name5566
  7. 修改用户组 linaro name5566
  8. # groupmod -n name5566 linaro
  9. 最后打印并确认一下用户 name5566 的用户和组信息是否正确
  10. # id name5566

关闭 LED(说实话,LED 闪的人眼睛疼)。以下命令用于调节 4 个 LED 的亮度,让它们的亮度为 0:

  1. ls /sys/class/leds/*/brightness | xargs -i -n1 echo "echo 0 > {}" | sh

我们把此段命令加入到 /etc/rc.local 中,这样每次系统启动时都会将 LED 亮度调整为 0。

现在我们查看一下 nandflash:

  1. # ls /dev/nand* -l
  2. brw-rw---- 1 root disk 93, 0 Jan 1 2010 /dev/nand
  3. brw-rw---- 1 root disk 93, 1 Jan 1 2010 /dev/nanda
  4. brw-rw---- 1 root disk 93, 2 Jan 1 2010 /dev/nandb
  5. brw-rw---- 1 root disk 93, 3 Jan 1 2010 /dev/nandc

这里的 nand 表示了整个 nandflash,nanda、nandb、nandc 则为其 3 个分区,其中:

  1. nanda 中包含 bootlogo、script.bin、uEnv.txt 等
  2. nandb 中为 rootfs

nandc 有 5G 左右的空间,我觉得把它合并到 nandb 似乎是一个好的想法。敲击命令 nand-part 大概能看到如下信息(只列出主要部分):

  1. partition 1: class = DISK, name = bootloader, partition start = 32768, partition size = 131072 user_type=0
  2. partition 2: class = DISK, name = rootfs, partition start = 163840, partition size = 4194304 user_type=0
  3. partition 3: class = DISK, name = UDISK, partition start = 4358144, partition size = 10584064 user_type=0

我们可以看到各个分区的大小,这样我们就可以重新规划一下:

  1. # nand-part -f a20 /dev/nand 32768 'bootloader 131072' 'rootfs 14778368'

此命令执行后输出:

  1. ready to write new partition tables:
  2. mbr: version 0x00000200, magic softw411
  3. 2 partitions
  4. partition 1: class = DISK, name = bootloader, partition start = 32768, partition size = 131072 user_type=0
  5. partition 2: class = DISK, name = rootfs, partition start = 163840, partition size = 14778368 user_type=0

我们看到 bootloader(nanda)的大小未发生变化,rootfs(nandb)和 UDISK(nandc)合并了(4194304 + 10584064 = 14778368)。然后,我们重启一下系统,再敲击命令来完成 nandb 的扩展:

  1. # resize2fs /dev/nandb

需要说明的是,这个重分区的过程不会破坏任何数据的。

处理完 nand 就可以开始处理我的 HDD 硬盘了。使用命令 fdisk 来查看 HDD 硬盘是否存在,执行 fdisk -l 输出(省略非重要信息):

  1. Disk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
  2. 255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectors
  3. Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
  4. Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
  5. I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
  6. Disk identifier: 0x02501f8d
  7.  
  8. Device Boot Start End Blocks Id System
  9. /dev/sda1 * 2048 234438655 117218304 7 HPFS/NTFS/exFAT

看到了磁盘 sda 大小 120GB,它有一个分区 sda1,首先删除这个分区并创建一个新的主分区:

  1. # fdisk /dev/sda

fdisk 中使用命令 d 来删除分区,使用 n 来创建新的分区,使用 w 写入并退出。接着我们可以开始格式化分区并挂载了:

  1. # mkfs.ext4 /dev/sda1
  2. # mount /dev/sda1 /media/hdd

这里我挂载到了 /media/hdd 上(hdd 目录已经建好)。如果需要在启动时就挂载上 HDD 硬盘,那么需要修改一下 fstab 配置(file systems table),此配置文件路径为 /etc/fstab,在配置文件中加入:

  1. /dev/sda1 /media/hdd ext4 defaults 1 2

简单说一下此配置的含义:

  1. 第一列为设备的名称
  2. 第二列为挂载点
  3. 第三列为文件系统类型
  4. 第四列用于设置诸如是否在启动时挂载等,这里使用默认设置
  5. 第五列用于设置归档计划(详见 dump 命令)
  6. 第六列用于设置启动时是否检测设备错误(使用 fsck 检测),如果是 root 设备填 1,非 root 设备填 2(表示在检测 root 之后再做检查),0 表示不检测

为了访问 HDD 硬盘,我们再装一个 Samba(也可以安装 FTP 服务):

  1. # apt-get install samba

在安装 Samba 时 ufw(Ubuntu 系统上的防火墙配置工具)报了一系列警告:

  1. WARN: /etc is group writable!
  2. WARN: uid is 0 but '/' is owned by 1000
  3. WARN: /etc/default is group writable!
  4. WARN: /lib is group writable!
  5. WARN: /usr is group writable!

这是肿么回事?修改一下:

  1. 去掉几个目录的 group 的写权限
  2. # chmod g-w /etc /etc/default /lib /usr
  3. 修改 / owner group root
  4. # chown root:root /

现在我们再敲击命令 ufw status 会发现警告消失了。
回到 Samba 的话题上来,我们配置一下 Samba。先打开 /etc/samba/smb.conf 文件,配置一下需要共享的位置,在此文件最后加入:

  1. [name5566]
  2. path = /media/hdd
  3. writable = yes
  4. valid users = name5566

这里设置需要共享的目录为 /media/hdd 并设置了此目录访问用户为 name5566,需要注意的是此用户必须是一个系统中存在的用户。现在为 Samba 添加用户 name5566:

  1. 添加 Samba 用户 name5566
  2. # smbpasswd -a name5566
  3. 重启 Samba 服务
  4. # service smbd restart

需要注意的是,Samba 的配置可以限制用户的访问,另外 Linux 本身对目录和文件的权限设置也会影响到文件和目录的访问。这里我修改了 /media/hdd 的访问权限(你可以根据你的实际情况做修改):

  1. # chown name5566:name5566 /media/hdd

samba 配置完成了。

接下来玩玩 WiFi。先加载一下模块(见:http://linux-sunxi.org/A20-Cubietruck):

  1. # modprobe bcmdhd

如果你希望开启 AP 模式,那么:

  1. # modprobe bcmdhd op_mode=2

要在启动时加载 bcmdhd(或 bcmdhd op_mode=2)则将其加入 /etc/modules 文件。这里我希望 Cubietruck 成为一台 AP 来为其他无线设备提供网络,那么首先安装一下 hostapd(一个 IEEE 802.11 AP 和 IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP/RADIUS 验证器),这里需要注意的是默认软件源上的 hostapd 不能较好的工作,我们先下载一个编译好的最新版 https://github.com/igorpecovnik/Cubietruck-Debian/raw/master/bin/hostapd21.tgz(相关讨论详见:http://www.cubieforums.com/index.php/topic,963.0.html),当然也可以自己编译。下载完 hostapd 可以拷贝到 /usr/sbin 中。我这里把 hostapd 的配置文件放在 /etc/hostapd/hostapd.conf 中,详细配置如下(参考:http://wireless.kernel.org/en/users/Documentation/hostapd):

  1. interface=wlan0
  2. driver=nl80211
  3. ssid=__cubietruck__
  4. channel=1
  5. hw_mode=g
  6. macaddr_acl=0
  7. auth_algs=1
  8. ignore_broadcast_ssid=0
  9. wpa=2
  10. wpa_passphrase=12345678
  11. wpa_key_mgmt=WPA-PSK
  12. wpa_pairwise=TKIP
  13. rsn_pairwise=CCMP

以上是最基本的配置,这里聊聊 channel(更详细的分析请参考:http://support.zen.co.uk/kb/KnowledgebaseArticle.aspx?articleid=11344)。对于 channel 来说,有两点需要注意:

  1. 避免竞争(contended)。假定有多台路由器,它们都在一个 channel 上,那么意味着会出现竞争,但是不存在干扰,传输能够有序的进行
  2. 避免干扰(interfering)。首先要明确的是,我们选择了某个 channel,例如 channel 6,这不意味着通讯仅在 channel 6 上进行,实际上通讯会横跨 5 个 channel(相邻的,channel 4 ~ channel 8,20MHz 的 channel 带宽)。现在两个路由器,一个在 channel 6 上(channel 4 ~ channel 8),一个在 channel 7 上(channel 5 ~ channel 9),那么干扰就会出现(它们无法管好自己进行有序的通讯)。需要注意的是,干扰会比竞争带来更多的问题

如果你周围没有什么无线设备,那么可以轻易的选择一个合适的 channel(例如 channel 6),而且还可以使用 40MHz 的 channel 带宽。但是实际的情况往往并非这样,我们需要考虑到干扰的问题。channel 6 通常是被最频繁使用的 channel,按上所述,channel 11 就是下一个很合适的 channel(除了 channel 11 以外 channel 1 也是很不错的)。顺带说一下的是,虽然使用 40MHz 的 channel 带宽能传输更多的数据(更快的 WiFi 速度),但是 40MHz 意味着通讯横跨 7 个 channel,也就是说严重的干扰可能发生,所以说更大的带宽不意味着更高效的数据传输。
接着聊聊验证和加密,这里我选用 wpa2,这是因为 wep 不安全,所以也只能选择 wpa 或 wpa2,而最安全的就是使用 wpa2。
还有一些设置没有详细介绍,如果你不满足可以参考一下其他资料。

现在可以在 /etc/rc.local 中加入以下代码来在开机时打开 WiFi:

  1. hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf

到这里,应该可以看到一个 SSID 为 __cubietruck__ 的 AP,可以尝试用密码 12345678 连接上去。目前的情况是 Cubietruck 可以通过有线连接互联网,WiFi 可以被其他设备连接,那么其他无线设备如何通过连接 Cubietruck 的 WiFi 来访问互联网呢?有几种办法:

  1. 创建一个新的 IP 子网
  2. 桥接

这里我使用桥接的方式,首先安装 bridge-utils:

  1. # apt-get install bridge-utils

修改 /etc/network/interfaces:

  1. # loopback
  2. auto lo
  3. iface lo inet loopback
  4.  
  5. # bridge
  6. iface eth0 inet manual
  7. iface wlan0 inet manual
  8. auto br0
  9. iface br0 inet static
  10. bridge_ports eth0 wlan0
  11. address 192.168.1.150
  12. netmask 255.255.255.0
  13. gateway 192.168.1.1

这里将 eth0 和 wlan0 桥接在一起,Cubietruck 使用的是静态 IP 192.168.1.150(这样内网访问比较方便),当然你也可以调整一下配置来使用路由器动态分配的 IP:

  1. auto br0
  2. iface br0 inet dhcp
  3. bridge_ports eth0 wlan0

最后,在稍微编辑一下 hostapd 的配置文件 /etc/hostapd/hostapd.conf,在其中加入:

  1. bridge=br0

现在连接上 Cubietruck 的 WiFi 就可以上网啦。


频道:电脑