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====== 树莓派操作系统 ======

树莓派主要使用以Linux內核的操作系统Raspberry Pi OS是所有Raspberry Pi型号的官方操作系统，现已有适用于PC和Mac的[[http://culmart.com/play/it/Raspberry-Pi-Desktop.html|Raspberry Pi Desktop]]发布。2017年4月11日，Windows 10 IoT Core Creators Update （Windows 10 物联网核心版）正式支持树莓派 3 平台。2022年1月28日，树莓派官方开放64位树莓派操作系统。

===== Raspberry Pi OS =====

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Raspberry Pi OS（以前称为 Raspbian）是树莓派官方支持的操作系统。基于Debian，针对Raspberry Pi硬件进行了优化。Raspberry Pi OS不只是一个纯粹的OS，它还预先安装了许多用于教育，编程和一般用途的软件，如Python，Scratch，Sonic Pi，Java等。

Raspberry Pi OS提供带桌面的操作系统、带有桌面和推荐软件的操作系统和操作系统精简版三个版本。

有趣的是，还提供一个Raspberry Pi Desktop（Debian Buster with Raspberry Pi Desktop）系统以便在PC和Mac上安装，体验Raspberry Pi的软件生态体系。

2022年1月28日，树莓派官方开放64位树莓派操作系统，此前都是基于32位的。


===== 操作系统支持 =====

除了Raspberry Pi OS，许多其他操作系统也可用于 Raspberry Pi，如：

  * Ubuntu MATE
  * Ubuntu Core
  * Ubuntu Server
  * Windows 10 IoT Core
  * ……

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在[[https://zh.wikipedia.org/wiki/树莓派]]中还列出了以下有趣的操作系统：

  * 与数字媒体中心有关的操作系统： OSMC, OpenELEC, LibreELEC, Xbian, Rasplex
  * 与音乐有关的操作系统： Volumio, Pimusicbox, Runeaudio, moOdeaudio
  * 与复古视频游戏有关的操作系统： Retropie, Recalbox, Happi Game Center, Lakka, ChameleonPi, Piplay

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以上部分操作系统可以通过https://www.raspberrypi.org/downloads/下载。

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2021年1月提示：树莓派官方操作系统已更名为Raspberry Pi OS（并提供兼容PC和Mac的32位版本），推荐第三方操作系统分别为LibreElec、Ubuntu、RetroPie和TLXOS，并将下载链接重置为https://www.raspberrypi.org/software/。
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==== 如何选择操作系统 ====

我们可以根据学习和开发需要选择相应的操作系统，这样既有利于掌握各种操作系统，更有利于快速构建开发架构与使用环境：

=== 通用操作系统 ===


Raspberry Pi OS – 基于 **Debian** 的 Linux 发行版，专门用于 Raspberry Pi，它是Raspberry 用户的完美通用操作系统。

=== 数字媒体中心 ===


XBMC基金会官方推荐适用Raspberry Pi的 **Kodi** 安装包括LibreELEC、OSMC、XBian等。

Kodi（https://kodi.tv/）是由XBMC基金会开发的开源媒体播放器，原名XBMC。Kodi可以运行在多种操作系统和硬件平台。 它可以让用户播放本地或网络存储设备中的大多数视频、音乐、播客及各种常见数位媒体文件。

标准的Kodi需要较强的中央处理器和图形处理器支持3D，一般安装在更强大硬件的高规格设备上。

官方推荐的Raspberry Pi安装包括LibreELEC、OSMC、XBian等，这些系统的设计使得它消耗较少资源并且可以迅速从闪存启动。其专用目的在于运行XBMC，使用它更像运行一台机顶盒而不是一部功能完善的计算机。

  * OpenELEC（全称：Open Embedded Linux Entertainment Center） – ELEC代表嵌入式Linux娱乐中心
  * LibreELEC – 是原始OpenELEC的分支
  * OSMC（开源媒体中心） – 以前是RaspBMC或Raspberry Pi MC的RaspBMC
  * Xbian – Debian衍生的Kodi嵌入式Linux

=== 物联网 ===


Windows IoT Core  – 专为 Raspberry Pi 构建的 **Windows** 操作系统，用它来构建使用 Raspberry Pi 和Windows 10 的物联网设备原型。

Ubuntu Core – 为物联网应用程序设计的 **Ubuntu** 版本。Ubuntu 是世界上最受欢迎的基于 Linux 的操作系统。

WebThings Gateway – Mozilla的WebThings Gateway是用于智能家居网关的软件发行版，它使用户无需中间人就可以直接通过Web监视和控制其智能家居。

=== 游戏模拟器 ===


RetroPie – 基于 Debian 的开源软件库，在模拟复古游戏任务上最受欢迎。

=== 数字标牌 ===

Linutop –  是一个安全的基于 Raspberry Pi OS 的 Web Kiosk 和数字标牌播放器。

=== 学习FreeBSD ===

RaspBSD – **FreeBSD** 的免费开源镜像版本，FreeBSD是 Unix 类系统，当今世界上使用最广泛的操作系统之一。

===== Recovery =====

如果您的Raspberry Pi 4无法启动，则SPI EEPROM可能已损坏。

要进行检查，请取出SD卡，断开设备电源，然后重新连接。如果绿色LED指示灯不闪烁，则需要重新编程EEPROM：

  * 下载引导加载程序：https://static.raspberrypi.org/files/rpi-boot-eeprom-recovery-2019-09-10-vl805-000137ab.zip
  * SHA-256： 444e0f68aa21d5b4e158259061de55738d36a1986e2ced14bb14d7af1a04881c
  * 将其解压缩到一个空的FAT格式的SD卡中，然后将其插入Raspberry Pi 4中
  * 连接电源，然后等待绿色LED快速闪烁

树莓派4更新EEPROM

 <code>sudo apt update
sudo apt upgrade
sudo apt install rpi-eeprom
sudo rpi-eeprom-update
sudo rpi-eeprom-update -a </code> 

===== 安装操作系统 =====

==== NOOBS（已存档） ====

初学者应该从NOOBS ——新的即用型软件开始。您可以从许多零售商购买预装的NOOBS SD卡，或在下载NOOBS，然后按照官方软件设置指南和NOOBS设置指南视频进行操作。

NOOBS是一个简单的操作系统安装程序，其中包含Raspbian和LibreELEC。它还提供了可供选择的替代操作系统，然后可以从Internet下载并安装。

NOOBS Lite包含相同的操作系统安装程序，但未预加载Raspbian。它提供了相同的操作系统选择菜单，允许下载和安装Raspbian和其他映像。

以安装官方Raspbian系统为例，请注意：NOOBS安装需要Raspberry Pi成功连接显示器。

NOOBS安装：

购买预装的NOOBS SD卡，或者自行安装

  * 下载NOOBS：https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/
  * 格式化MicroSD卡：推荐使用SD Memory Card Formatter - https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/
  * 把下载的NOOBS压缩包解压到MicroSD卡上
  * 把MicroSD卡插进Raspberry Pi的卡槽中，通电开机
  * 在启动成功界面上勾选Raspbian，进行Raspbian自动安装
  * 正式开启树莓派之旅

cnblogs用户feipeng8848提供了安装动画

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==== Raspberry Pi Imager安装 ====

现在，树莓派官方推荐使用Raspberry Pi Imager安装Raspberry Pi OS。Raspberry Pi Imager 是一种将 Raspberry Pi OS 和其他操作系统安装到 microSD 卡的快速简便的方法，

==== 独立安装 ====

  * 下载操作系统镜像（.img文件）：https://www.raspberrypi.com/software/
  * 格式化MicroSD卡：推荐使用SD Memory Card Formatter - https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/
  * 把.img文件写入MicroSD卡：推荐使用Etcher - https://www.balena.io/etcher/
  * 把MicroSD卡插进Raspberry Pi的卡槽中，通电开机
  * 正式开启树莓派之旅（根据你安装的操作系统不同，开机可为字符界面或图形界面）

Etcher写入成功界面：

{{:40.oshw:raspberry_pi:20191113210433.png|}}

===== config.txt =====

由于 Raspberry Pi 没有传统的 BIOS，通常使用 BIOS 保存和设置的各种系统配置参数现在存储在名为“config.txt”的文本文件中，它必须位于 SD 卡的第一个（引导）分区（/boot/config.txt）。config.txt 文件在 ARM 内核初始化之前由 GPU 读取。

关于 config.txt 文件的选项参阅官方说明http://rpf.io/configtxt，https://elinux.org/RPiconfig

===== 预装软件 =====

  * BlueJ & Greenfoot - Java IDE
  * Claws Mail - 邮件客户端
  * LibreOffice - 办公室套件
  * Mathematica - 科学计算软件
  * Minecraft - 3D游戏
  * Mu - Python入门IDE
  * Node-RED - IOT视觉化开发工具，对标MIT开发的Scratch，以及Google开发的Blockly
  * Python Games - Pygame库小游戏
  * Scratch/2/3 - MIT Scratch
  * Sense HAT emulator - Raspberry Pi的多功能附加板，使用传感器和Python探索世界
  * SmartSim - 数字逻辑电路设计和仿真软件包
  * Sonic Pi - 剑桥大学音乐演奏和制作
  * Thonny - 专为初学者设计的Python集成开发环境
  * Python 2.7/3.7 - Python
  * Geany - 轻量型全功能编辑器

===== 开启树莓派之旅 =====

插电开机，树莓派会启动进入操作系统。

无论安装的是字符界面操作系统或还是配置有图形界面，如果没有安装显示器，需要使用SSH远程登录树莓派。具体的使用操作请参考Linux课程及指定操作系统用户手册。