BeagleBone Black Industrial系统更新设置一贴通

前言

原创文章，转载引用务必注明链接。水平有限，欢迎指正。

本文使用markdown写成，为获得更好的阅读体验，推荐访问我的博客原文：

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

系统环境：Windows 7 Home Pentium x64|Deepin Linux 15.2 x64；Debian On BBB Industrial

预装系统介绍

相信之前用过BeagleBone Black的都记得预装的Ångström Linux系统，官方主页一度停止更新，opkg软件仓库也不再维护，不过经MOP小弟提醒发现其github项目主页依然活跃，向这些默默努力的人致敬！但是BeagleBoard官方提供的镜像还停留在2013年6月20日的版本，现在4G版BBB都是使用Debian。我们来看一看官方预装的系统情况，使用一根MicroUSB线（这个接口已经相对不多见了）与电脑连接后，下载安装驱动后，打开SSH客户端（Kitty或Xshell等），主机地址填192.168.7.2或beaglebone.local，用户名root，密码为空（另一个默认账户是debian:temppwd）。输入以下命令：

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

可以看到当前系统版本为Debian 7.9 Wheezy，在wandboard (飞思卡尔 imx6q四核SoC)上编译，内核版本3.8.13，预装apache2 Web服务器，rdp远程桌面服务器，udhcpd DHCP服务器。

​ 我们打开官方系统更新页面，可以看到目前最新的是发布于2016年5月13日的Debian 8.5 Jessie MicroSD卡镜像（然而下载链接写的8.4），要求至少4G存储空间（eMMC或者SD），另外官方提供了烧录到板载eMMC存储的方法。

FAQ：

• 如何从MicroSD卡启动

  BBB默认从板载eMMC启动，按住USB接口旁边的USER/BOOT按钮（S2）然后开机即可从MicroSD启动

• 我不需要图形界面，默认系统占用空间过大

  除了官方包含LXQT的Debian镜像，访问这里可以看到更多选择,其中console版就是仅包含核心功能的镜像，但是没有USB Gadget驱动（无法模拟串口、以太网卡和存储设备），没有预装Apache2，X11，xrdp等。

• 除了Debian还有那些系统可用

  • ArchLinux
  • Ostro Project
  • Yocto Project
  • Kali Linux
  • Fedora Linux
  • 不一而足，后面预计讲一下BlackArch——安全审计，Ostro——专注物联网，Yocto——为BBB编译镜像等

• 串口调试功能如何使用

  官网wiki介绍见此

• BBB上有没有类似树莓派的RPi.GPIO,wringPi这种操控GPIO的库

  有，BoneScript Library，另外也能使用upm。

• 通过 USB Gadget 驱动BBB的USB接口实现哪些功能

  • 模拟以太网接口：192.168.7.2，劫持局域网dns解析后使用beaglebone.local也能访问
  • 模拟Mass Storage （MSG）：在宿主机中显示BEAGLEBONE的磁盘
  • 模拟串口：可以查看串口输出，但是因为是模拟的，所以开关机信息和uboot无法查看调试

• 有没有比较全的文档wiki

  看这里——elinux.org

• 插上MicroSD卡后重启会从哪启动？

  会从上次启动的设备启动

更新板载系统

所需硬件：

• MicroSD卡一张，4G以上大小
• BeagleBone Black Industrial
• MicroUSB数据线
• MicroSD 读卡器（能读MicroSD的设备如手机等也可以）

所需软件（以Windows为例）：

• 最新官方Debian系统镜像——下载地址
• 解压缩软件——7-zip、WinRAR等，用于解压下载来的img.xz压缩文件中的系统镜像
• Win32 Disk Imager —— 下载地址，用于烧录系统文件至MicroSD卡

烧录系统（MicroSD+eMMC）：

插上MicroSD卡，打开Win32 Disk Imager，选择解压出来的bone-debian-8.4-lxqt-4gb-armhf-2016-05-13-4gb.img文件，选择正确的写入设备(MicroSD卡)，点击Write等待片刻即可。

烧录完成，将MicroSD卡插入BBB卡槽，按住USER/BOOT按钮后开机，即可从SD存储启动。

当然，我们的最终目的是升级eMMC的板载系统，具体方法官网也有讲到：

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.

烧录好系统到MicroSD卡后，编辑/boot/uEnv.txt文件，取消注释cmdline=init=/opt/scripts/tools/eMMC/init-eMMC-flasher-v3.sh，从而开启自动烧录到eMMC的功能脚本。之所以不再提供单独的eMMC镜像是为了防止有些人大脑不清楚的时候误操作覆盖掉eMMC里面的系统文件（怎么感觉是官方自己这么干过得到的血的教训。。。）

注意！

1. MicroSD卡烧录完系统后，因为是Linux文件系统，Windows下不可见。另外/boot/uEnv.txt文件也无从修改（即使我知道你可以，但是仍然不建议在Windows下修改Linux文件系统文件），这时我们可以先启动BBB Industrial，登录之后插上MicroSD卡，进行修改。如果你不会的话，跟我一起学写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!

别看命令这么长，其实shell编程逻辑比较简单，|表示上一个命令的输出作为下一个命令的输入，&&表示上一命令执行成功则执行此命令，||表示上一命令失败则执行此命令。

所以上述命令的意思是查看当前存储设备——查找是否有sd卡插入——有则创建/media/sd目录并挂载——修改uEnv.txt文件，取消注释——卸载sd卡，关机(&& poweroff，方便烧录，可选)——如果没有检测到会提醒你正确插入sd卡。sed命令的用法看这里。

2. 选择烧录到eMMC时，按住S2开机，随后以太网接口旁边四个LED全亮即可松开，随后进入流水灯模式代表正在烧录
3. 烧录到eMMC的过程可能会持续45分钟，当烧录完毕时，以太网接口旁边的四个灯会全亮（不闪烁），此时关闭电源，拔掉MicroSD卡，重启即会从eMMC新的镜像启动。
4. 想从MicroSD卡启动的话记得重新注释那一行（行首加个#）

好的，趁着等待的这会儿，我去吃饭了~

吃完饭继续更新

咦，这和剧本写得不一样啊导演！四个灯全灭而不是全亮，不管了，拔掉MicroSD卡重启看看，当然这时如果有串口调试模块就好了。等了好一会儿，宿主机显示出BEAGLEBONE磁盘，SSH和虚拟串口都可以使用了。我们再看看新系统：

可以看到，更新后的系统是Debian Jessie 8.4（官网骗人啊），使用英伟达 (Nvidia，造显卡那个) jetson tk1开发板编译，内核版本4.4.9，默认没有安装rdp远程桌面服务。可用空间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 # 支持的系统I/O调度
cat /sys/block/mmcblk0/queue/scheduler # 当前所使用的I/O调度算法
cat /proc/driver/rtc # 板载RTC信息
cat /sys/power/state # 支持的电源管理模式

系统初始设置

更改时区

timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

更改时间

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

注意年月日之间使用短横杠-连接。然而运行改命令会提示Failed to set time: Automatic time synchronization is enabled，由于设置了自动更新时间无法手动更改，后面也发现连上网重启之后会获得正确的时间。

关于硬件时钟和系统时钟可以看我之前写的文章《吃我一记咸鱼突刺——使用板载RTC定时开机》

使用无线网络

BBB可以使用有线网或无线网，我这里掏出之前买的Edimax无线网卡，使用的是经典RT3070芯片。

通过以下命令可以看到无线网卡已经被识别：

lsusb
iwconfig
lsmod
iw list # 该命令可以看到无线网卡支持的模式，比如monitor，AP，Station等，后续会讲 

一般修改/etc/network/interfaces文件（低版本内核修改此文件仅支持wep加密）、wireless_tools或者使用wpa_suppliant可以连接网络。然而interfaces文件里有这么一句：# WiFi use: -> connmanctl，正好netstat -lnp里面也有connmanctl的身影，看名字应该是个网络连接管理软件。

connmanctl是啥

connmanctl --help看了一下使用介绍，发现功能挺多啊。

ConnMan是一个专为嵌入式设备和快速解析设计的命令行网络管理程序，支持诸多模块，而且内置dhcp（IP地址分配）和ntp（网络授时）功能。

使用方法可以看这些：

• Connmanctl Cheat Sheet——看这个就会用了
• Arch Wiki Connman 页面
• Connman 文档

简单来说，[technologies]理解为网卡interfaces，[services]理解为可连接的网络：

connmanctl
> enable wifi # 启用无线网卡
> scan wifi # 扫描无线网络
> services # 列举扫描到的无线网络
> services wifi_*_psk # [optional] 查看某个无线网络的具体信息
> agent on # [ptional] 无密码的可以不需要这句
> connect wifi_*_psk # 不是SSID，二是后面对应的wifi_*，根据自己情况修改此时会要求你输入网络密码
> state # 成功连接状态为ready，已连上网是online
> help # 显示帮助文件
> exit # 退出

成功连接后，会在/var/lib/connman目录下生成配置文件，而且下次开机就会自动连接了。

【无线网络扫描结果】*——favorite；A——autoconnect；O——online。connect后面的参数是wifi_开头的而不是你的无线网名称。managed代表AP模式 (非Ad-Hoc),psk为加密方式。开放网络是none，此时不需要agent on。

注意：

• 随便掏出来的Edimax估计坏了，先后出现过各种奇怪问题，包括：
  • connect时显示Error /net/connman/service/[the ssid]: Method "Connect" with signature "" on interface "net.connman.Service" doesn't exist——更新：需要关闭tether模式才行
  • 连接成功后只能获取到254.169这种无效IP地址
  • ifconfig手动为wlan0设置IP地址仍然不能联网
• 于是我又掏出来一个小米随身wifi (使用mt7601u芯片，包括360、小度等都使用该芯片)，还好新版Linux 内核已经包含该芯片驱动，可以直接使用。具体可以参考我之前写的关于USB无线网卡选择的文章，这回正常了，很顺利。
• connmanctl 还有一个tether命令，需要无线网卡支持ap模式，可惜mt7601u不支持，仅支持station,monitor模式，rt3070倒是支持，connmanctl tether wifi on之后可以搜索到一个名为BeagleBone-146C的无线网。更新：tether和station模式不能同时打开。
• 更多用法可以使用 connmanctl help或者查看上面所说的文档

网线直连共享上网

这种主要针对没有路由器，没有开箱即用的无线网卡，手头只有一根网线的情况。

新入手一块板子，没有路由器，没有显示器，也没用串口调试模块，手头仅有一根网线，眼前一抹黑，怎么办？

继续参考我之前写的文章《网线直连控制Guitar (增强版)》，你可以学到直连线和交叉线；Windows上搭建DHCP服务器，tftp协议相关的知识。

这样BBB Industrial也可以通过宿主机来上网更新了。当然如果你有路由器直接插上网线就可以，多简单。

更新系统（内核、软件）

更换软件源为tsinghua (清华大学)，也可以使用ustc (中国科学技术大学，但是最近不稳定)，常用的阿里源不包括Debian armhf架构就不列出来了。

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

是不是发现sed命令很好用！

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

推荐你去看看/etc/apt/sources.list文件，值得一看。因为升级时速度过慢，可以改upm，node.js的更新地址，或者使用代理（connman就支持设置代理）。此外内核的更新没有Raspberry Pi使用rpi-update那么方便了。

再次运行lsb_release -a命令可以看到已经升级为最新的Debian Jessie 8.5了。另外不推荐冒然执行 apt-get dist-upgrade升级系统，原因我也讲过，upgrade遇到依赖冲突时会保持原样，dist-upgrade会强行升级依赖而往往无法做到满足所有依赖，例如软件A需要库1.1版本，软件B需要库2.4版本，后者会升级为库2.4并导致软件A无法使用。