Linux创客实战

Linux是一个强大的开源操作系统，已经存在多年，广泛用于运行服务器和网站。本书主要针对次接触Linux的学生及创客，重点介绍制作者需要了解的基本原则以及Rasbian在Raspberry Pi上运行，使其克服相关技术恐惧，为进一步学习和探索提供基础。

亚伦·纽科姆（Aaron Newcomb）在IT行业拥有超过20年的经验，擅于理解和解释技术原理并将之用于解决业务问题。他曾就职于New Relic、NetApp、Oracle、Sun Microsystems以及Hewlett Packard等技术公司。他参与主持了TWiT LLC的数项技术交流会，包括FLOSS Weekly、All About Android、This Week in Google以及The New Screen Savers。他在2012年创立了非营利组织Benicia Makerspace，目前担任总裁。

本书是一本专门针对创客而非程序员和管理员介绍Linux操作系统的初学者指南，旨在为创客在项目中使用Linux操作系统提供深度学习和探索的基础，帮助其掌握高效使用Linux的技巧。

本书主要围绕在树莓派上运行的Linux的Raspbian发行版，其中涉及到的大多数主题也广泛适用于其他Linux发行版。书中重点重点介绍创客们需要了解的基本原则，避免与构建项目无关的细节。加载完操作系统后，你将学到Linux的工作原理、如何使用命令行、如何控制设备以及大量有助于高效操作的技巧。

本书的“试一试”部分将帮助你实践在书中所学到的知识。同时，书中还配有丰富的插图，可以帮助你理解在树莓派上使用Linux时遇到的情况。附录部分还提供了Linux简史，将帮助你更全面地了解Linux。

我在当地社区创建创客空间（Makerspace）时，注意到一些特别有趣的学习趋势。有些人等别人分享了一些有益的基本技巧后才愿意学习新技能。有些用户在不知道自己正在做什么的情况下直接开始学习新技能。这样会减缓学习进展，当然如果有人为他们提供正确指导的话，那么就会改善学习进程了。在这两种情况下，只需在最初给予学习者一点指导，就可以加快学习进程。
学习如何使用Linux来制作、构建项目并非易事。在许多情况下，创客可以直接将网站教程剪切并粘贴到Linux命令行中，但是却不理解他们实际在做什么，只有在想要修改或调整某些内容以适应个人需求时才会感到沮丧。此外，许多创客都不愿意使用树莓派或与之类似的开发板，这是因为他们认为Linux太过陌生，而且在许多教程中使用其命令行会比使用GUI更难一些。
本书旨在克服这些恐惧，并为在项目中使用Linux操作系统提供了深度学习和探索的基础。Linux只是创客工具箱中的一个工具而已。也许它与你之前使用的其他操作系统有所不同，但是一旦你掌握了高效使用它的技巧，那么便无须担忧其操作性，在这一点上，Linux与所有的工具都是一样的。事实上，Linux是一个强大的操作系统，你可能会爱上它，甚至选择每天使用它。
Linux是一个已经存在多年的功能强大的开源操作系统，现在广泛用于运行服务器和网站。但是大多数学生和创客在第一次使用树莓派或类似的单板计算机（SBC）（例如BeagleBone Black或Intel Galileo）开展项目时会遇到Linux。本书是第一本专门针对创客而非程序员和管理员介绍Linux操作系统的书。通过更深入地了解Linux，创客们可以在工具箱中添加能帮助他们更轻松地构建项目的其他工具。
考虑到这本书是针对如今的创客们撰写的，所以它主要围绕在树莓派上运行的Linux的Raspbian发行版，因为该平台是当今生态系统中产量最高的版本。然而涉及的大多数主题将广泛适用于其他Linux发行版，如果需要详细区分版本的时候我会指出来。为此，本书将重点介绍创客们需要了解的基本原则，避免与构建项目无关的细节。加载完操作系统后，我会介绍Linux的工作原理、如何使用命令行、如何控制设备以及大量有助于高效操作的提示和技巧。
在本书中，你会发现一个叫作“试一试”的部分。在这个部分，你可以将在本书中学到的知识付诸实践，同时也可以探索更多尝试新概念的机会。本书还有一些插图和图片，这些有助于你理解在树莓派上使用Linux时遇到的情况。
对于可能好奇“所有这些是如何开始的呢？”或者“Linux最终如何按照它的方式组装起来的呢？”等问题的读者，我在附录A中介绍了Linux的简史。
本书的排版约定
斜体字（Italic）
表示新的术语、链接、电子邮箱地址、文件名和文件扩展名。
等宽字体（Constant width）
用于程序清单，也用于在段落中引用程序元素，例如变量名、函数名、数据库、数据类型、环境变量、程序语句和关键词。
加粗等宽字体（Constant width bold）
表示应该由用户输入的命令或者其他文字信息。
斜体的等宽字体（Constant width italic）
表示此处应该替换为由用户提供的数值，或者根据上下文确定的数值。
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我们有一个关于本书的网页，上面罗列了勘误表、示例和其他附加信息，网址：http://bit.ly/linux_for_makers。
Maker Media团结、鼓励、告知和悦纳一个聚集了众多智慧之人的成长型社区，这些人在家里的后院、地下室和车库进行着令人惊叹的项目。Maker Media宣告你可以行使调整、入侵以及让任何技术为你服务的权利。Maker Media的观众继续成长为一个成长型的文化和社区，我们相信这样可以让我们自己、环境、教育系统乃至我们的世界都会变得更好。Maker Media倡导的不是一个人，而是一个全球性的变革运动，我们称之为创客运动（Maker Movement）。
想要了解更多关于Make:的内容，敬请访问我们的网站：
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Makezine.com: http://makezine.com
Maker Shed: http://makershed.com
想要评论或者询问关于本书的技术性问题，请发送电子邮件到[email protected]。
致谢
我要感谢我的妻子Jennifer和孩子Stephen、Olivia和James，感谢他们在我撰写本书时的耐心相伴。因为写书我推掉了很多已经计划好的周末和晚上的家庭活动，但是他们一直支持我。
感谢James在1997年向我介绍了Linux。如果你知道有人可能喜欢Linux或树莓派的话，就把它介绍给他们！
很感谢编辑Patrick，以及Maker Media和O'Reilly Media的所有员工的支持，感谢他们在本书撰写、编辑和审阅过程中给予我的指导。
我也想感谢那些花费时间审校本书并提供许多极好建议的人们：Robert Shaver、Christoph Zimmermann、Jim Kennon、Rashed Harun以及Broedy Bowers。

前言1
第1章　入门5
选择并下载磁盘镜像6
解压缩磁盘镜像6
将磁盘镜像写入SD卡9
首次启动树莓派14
创客须知19
第2章　Linux原理20
Linux桌面20
终端或控制台21
shell简介23
文件系统和结构25
用户和组28
权限和sudo29
服务32
进程33
创客须知35
第3章　使用桌面系统36
什么时候使用桌面系统36
什么时候不使用桌面系统？37
了解布局38
连接网络39
个性化设置39
创客须知42
第4章　命令行基础43
理解提示符43
文件目录定位44
减少打字输入59
通过命令行连接网络61
安装软件：apt66
重启与关机74
创客须知76
第5章　headless操作77
关闭桌面77
在网络上找寻你的系统79
命令行访问：ssh82
远程桌面：vnc90
传输文件：scp和sftp96
创客须知104
第6章　提示和技巧105
改变主机名105
启动时运行脚本：rc.local108
别名110
性能监控：top114
杀死进程：Ctrl-C、ps和kill120
停止、后台和前台作业：Ctrl-Z、&和fg123
查找USB设备：lsusb 125
记录脚本的输出：>和>>126
搜索命令的输出：grep128
添加用户：adduser和addgroup131
同时运行多个命令：&&和||134
打开另一个控制台会话135
处理长命令136
计划工作：cron137
创客须知139
第7章　控制物理世界140
GPIO140
创客须知154
第8章　多媒体的作用155
选择HDMI或者模拟155
播放音频和视频文件157
控制音量158
从脚本播放媒体159
创客须知159
第9章　访问云服务160
从命令行访问云存储服务 160
IFTTT164
运行专门的Web服务器171
运行自己的云存储服务173
创客须知177
第10章　虚拟树莓派178
要求178
安装178
用法179
创客须知181
附录A　Linux的背景182