树莓派Linux启动过程简介

    昨天在写关于linux设置脚本开机启动的文章时，有个疑问就是开机时怎么确认运行级别，然后遍历执行/etc/rcN.d/目录下的所有服务程序。带着疑问， 在前人的基础上 学习总结一下linux系统初始化的工作的内容，现在树莓派4B上展示出来。

1、加载内核

    当计算机打开电源后，首先是BIOS开机自检，按照BIOS中设置的启动设备（通常是硬盘）来启动。 *** 作系统接管硬件以后，首先读入 /boot 目录下的内核文件。树莓派4B的内核是Raspbian GNU/Linux 10 (buster)，基于Debian。

2、初始化进程init

    内核文件加载以后，运行第一个程序init，它的作用是初始化系统环境。init位于目录/sbin，进程号PID为1，即1号进程，其他所有进程都由init衍生，是init的子进程。

    同时还有个0号进程，idle进程，在系统初始化时由内核kernel自身从无到有创建，通过调用kernel_thread创建一个内核线程去执行init函数，0号进程创建1号进程。

3、运行级别

    具体介绍请参考笔者的文章-Linux运行级别简介  ，但是开机时是怎么确定运行级别的呢？

    init进程首先读取文件 /etc/inittab，它是运行级别的设置文件。但是各个发行版不太一样，init的配置文件也不一样，有可能使用/etc/event.d里面的配置文件，最新版的改用为/etc/init目录。

4、开机启动程序

    具体详情请参考文章-linux中/etc/init.d设置开机启动 ，确定运行级别后，执行rcN.d目录下的文件，这些链接文件是连接到init.d目录下的程序。init进程逐一加载开机启动程序，其实就是运行这个目录里的启动脚本。

    比如运行级别为5（图形化多用户）时启动的程序：

5、用户登录

    开机启动程序加载完毕以后用户登录。用户的登录方式有三种：

    命令行登录：init进程调用getty程序。

    ssh登录：init进程调用sshd程序。

    图形界面登录：init进程调用显示管理器，Gnome图形界面对应的显示管理器为gdm。

6 、login shell

    默认shell时bash，命令行界面，让用户可以直接与 *** 作系统对话。读取环境变量，具体请参考笔者文章-Linux环境变量的设置。

无论是Linux还是Python，其学习过程对于硬件都没什么要求，对于知识的掌握才是核心。

理论上用树莓派学习当然可以，但是鉴于你依然处于初学者水平，特别是Linux相关的不够熟练，还是不太建议你是用树莓派来进行学习。

如你所见，树莓派是一个很需要DIY能力的“玩具”，非常酷炫，但对于入门学习几乎没有什么帮助——特别是对于Python，即使Windows环境也完全不会影响你的学习。

请记住：在未入门之前，应该尽力去降低自己的学习难度，而不是为了好玩或者其他原因，来凭空给自己的学习道路增加许多麻烦。

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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xyk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 *** 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！

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