系统配置

raspi-config

raspi-config 可帮助您配置 Raspberry Pi。对 raspi-config 的更改将修改 /boot/firmware/config.txt 和其他配置文件。

开始使用

要在桌面图形界面中打开配置工具，请前往首选项 > 控制中心。

tipp

在早期版本的树莓派操作系统中，控制中心应用程序名为树莓派配置。

或者，运行以下命令通过终端访问配置工具：

sudo raspi-config

tipp

在raspi-config命令行界面中可进行部分高级配置，但控制中心图形界面不支持此功能。

从终端浏览配置工具：

使用上下箭头键滚动设置列表。
使用右箭头或Tab访问 <Select>或 <Finish>选项。
使用左箭头或Tab返回设置列表。
键入字母可按字母顺序跳转。例如，键入 E 可跳转到时区列表中的 Europe。

系统选项(System Options)

配置部分启动、登录和联网流程，以及其他系统级更改。

无线局域网(Wireless LAN)

配置 Wi-Fi SSID 和密码。

音频(Audio)

指定音频输出目标。

密码(Password)

更改你的密码。

更多信息，请参考更改用户密码

主机名(Hostname)

设置此树莓派在 mDNS 网络上的可见名称。

启动到控制台或桌面，可选择自动登录当前用户账户。

启动时的网络(Network at boot)

等待网络连接后再启动。

闪屏(Splash screen)

启用或禁用启动时显示的闪屏

电源LED(Power LED)

如果您的树莓派型号允许，用此选项更改电源 LED 的行为。

浏览器(Browser)

更改默认网络浏览器

显示选项(Display options)

欠扫描(Underscan)

注意

运行 Wayland 时不可用。

如果屏幕上显示的初始文本从边缘消失，则需要启用过扫描来对准边框。在某些显示器（尤其是显示器）上，禁用过扫描会使图片充满整个屏幕，并移除黑色边框。

屏幕休眠(Screen blanking)

启用或禁用屏幕休眠（一段时间不活动，屏幕关闭）。

VNC分辨率(VNC resolution)

定义在无显示器设置中使用的视频分辨率。

复合视频(Composite)

启用或禁用复合视频。

4Kp60 HDMI

启用或禁用 HDMI 输出的 4Kp60 分辨率。

接口选项(Interface options)

启用和禁用各种物理接口和虚拟接口。

SSH

启用或禁用使用 SSH 对树莓派进行远程终端访问。

SSH 允许您从另一台计算机远程访问 Raspberry Pi 的命令行。SSH 默认为禁用。有关 SSH 的更多信息，请参阅 SSH 文档。

RPi Connect

启用或禁用 Raspberry Pi Connect，它提供了无需手动网络配置即可远程访问 Raspberry Pi 的功能。

VNC

启用或禁用 WayVNC 或 RealVNC 虚拟网络计算服务器。

SPI

启用/禁用 SPI 接口和 SPI 内核模块的自动加载。

I2C

启用或禁用 I2C 接口和自动加载 I2C 内核模块。

串行端口(Serial port)

启用或禁用串行连接上的Shell和Kernel信息。

1-Wire

启用或禁用 Dallas 1 线接口。常用于 DS18B20 温度传感器。

远程GPIO(Remote GPIO)

启用或禁用 GPIO 引脚的远程访问。

性能选项(Performance options)

超频(Overclock)

如果你的 Raspberry Pi 型号允许，可以对 CPU 进行超频。不同的 Raspberry Pi 设备，甚至同一型号的 Raspberry Pi，其超频潜力也各不相同。超频过高可能导致不稳定。

warnung

警告：**超频可能会缩短 Raspberry Pi 的使用寿命。**如果超频到某个级别会导致系统不稳定，请尝试更适度的超频。在启动过程中按住 Shift 键可暂时禁用超频。

GPU内存(GPU memory)

更改 GPU 可用的内存量。

覆盖文件系统(Overlay file system)

启用或禁用只读文件系统。

风扇(Fan)

自定义与 GPIO 连接的 Raspberry Pi 4 机箱风扇的行为。不适用于其他风扇型号。

本地化选项(Localisation options)

配置位置和国家相关选项。

语言(Locale)

选择一个地域，例如 en_GB.UTF-8 UTF-8。

时区(Time zone)

以 地区/城市 格式设置当地时区，例如 欧洲/伦敦。键入一个字母，在列表中跳转到该字母。

键盘(Keyboard)

打开一个菜单，您可以在其中选择键盘布局。更改通常会立即生效，但可能需要重新启动。键入一个字母可快速跳到列表中的对应字母位置。

无线局域网国家(WLAN country)

设置无线网络的国家代码。

高级选项(Advanced options)

warnung

更改高级选项可能会导致 Raspberry Pi 无法正常工作。除非得到 Raspberry Pi 工程师的指导，否则请避免配置高级选项。

扩展文件系统(Expand filesystem)

将操作系统分区扩展到整个存储设备，为文件提供更多空间。重新启动 Raspberry Pi 以完成此操作。通常，Raspberry Pi OS 会在首次启动时执行此操作。如果你将操作系统克隆到一个容量大于原存储设备的独立存储设备上，这个选项会很有用。

警告

没有确认步骤：选择该选项会立即开始分区扩展。

网络接口名称(Network interface names)

启用或禁用可预测的网络接口名称。

网络代理设置(Network proxy settings)

配置网络的代理设置。

启动顺序(Boot order)

在 Raspberry Pi 4 及更高版本中，指定在未检测到 SD 卡或 SSD 时从 USB 还是网络启动。更多信息，请参阅引导加载器配置。

引导加载程序版本(Bootloader version)

在 Raspberry Pi 4 更高版本上，切换到最新的引导 ROM 软件。或者，如果最新版本导致问题，也可以恢复出厂默认设置。

Wayland

在 X11 和 Wayland 后端之间切换。自树莓派操作系统_Bookworm_版本起，所有树莓派型号默认使用labwc运行Wayland。

tipp

要在运行早于 Bookworm 版本的 Raspberry Pi OS 的 Raspberry Pi 4 之前的 Raspberry Pi 型号上使用 Wayland，请在 /boot/firmware/cmdline.txt中添加 wayland=on。

音频配置(Audio config)

在 PulseAudio 和 PipeWire 音频后端之间切换。在 Raspberry Pi OS Bookworm 之前，Raspberry Pi OS 使用 PulseAudio。

更新(Update)

将此工具更新至最新版本。

关于raspi-config(About raspi-config)

显示 raspi-config 的描述文本：

完成(Finish)

退出 raspi-config。如有必要，raspi-config 会在您退出时要求您重新启动。首次执行更改时，请重新启动以确保更改生效。

非交互式 raspi-config

raspi-config 工具还支持非交互式选项和标记，这些选项和标记完全在命令行上更改，没有可视化组件。不同型号的 Raspberry Pi 可能会有不同的可用选项。

sudo raspi-config nonint <command> <arguments> [optional-argument]

注意

0 和 1 的含义因选项而异。在向选项传递值之前，请务必查阅文档。

系统选项

无线局域网

配置 Wi-Fi SSID 和密码。

sudo raspi-config nonint do_wifi_ssid_passphrase <ssid> <passphrase> [hidden] [plain]

如果需要，请输入无线网络名称（SSID）和密码。以下标记为可选标记：

<hidden> 选项表示 SSID 的可见性。如果网络广播的是开放的 SSID，则通过 0 或省略该选项。如果您的 SSID 是隐藏的则设置为 1。默认为 0。

<plain>选项表示是否用额外的引号来封装给定的口令。大多数用户可以忽略该选项：作为一个实现细节，raspi-config 可能需要在将口令传递给系统其他部分之前添加引号，<plain> 值为0 表示已经存在引号。如果值为 1，则表示不存在引号，实施时应根据需要添加引号。默认值为 1。要传递此选项，必须指定 <hidden>的值。

例如，运行以下命令连接一个

使用口令 mypassphrase 连接到名为 myssid 的非隐藏网络：

sudo raspi-config nonint do_wifi_ssid_passphrase myssid mypassphrase

使用密码 mypassphrase 连接到名为 myssid 的隐藏网络：

sudo raspi-config nonint do_wifi_ssid_passphrase myssid mypassphrase 1

使用密码 my passphrase 连接到名为 myssid 的非隐藏网络：

sudo raspi-config nonint do_wifi_ssid_passphrase myssid 'my passphrase' 0 0

使用密码 mypassphrase 连接到名为 myssid 的非隐藏网络，您已经在密码中添加了额外的引号：

sudo raspi-config nonint do_wifi_ssid_passphrase myssid '"mypassphrase"' 0 0

音频

指定音频输出目的地。

sudo raspi-config nonint do_audio <N>

在 Raspberry Pi 4B，你可以使用以下选项：

0: bcm2835 耳机
1: vc4-hdmi-0
2: vc4-hdmi-1

有关可能的 <N> 值的完整列表，请参阅该选项的交互式 raspi-config 版本中使用的数字。

密码

更改你的密码。

更多信息，请参阅更改用户密码。

sudo raspi-config nonint do_change_pass

注意

该功能使用全屏互动界面，即使通过 CLI 选项运行也是如此。

主机名

为网络上的 Raspberry Pi 设置可见的 mDNS 名称。

sudo raspi-config nonint do_hostname <hostname>

启动/自动登录

在启动时选择以下行为：

是否启动到控制台或桌面
开机时树莓派是否自动登录当前用户账户

sudo raspi-config nonint do_boot_behaviour <B1/B2/B3/B4>

B1: 启动到控制台，需要登录
B2: 引导至控制台，自动登录
B3: 引导至桌面，需要登录
B4: 引导至桌面，自动登录

启动时的网络

等待网络连接后再启动。

sudo raspi-config nonint do_boot_wait <0/1>

0: 启动时不等待网络连接
1: 等待网络连接后启动

闪屏

启用或禁用启动时显示的闪屏。

sudo raspi-config nonint do_boot_splash <0/1>

0 - 启用闪屏
1 - 禁用闪屏

电源LED

如果您的 Raspberry Pi 型号允许，可更改电源 LED 的行为。

sudo raspi-config nonint do_leds <0/1>

0: 磁盘活动时闪烁
1: 始终保持电源 LED 亮起

浏览器

更改默认网络浏览器。选择当前未安装的网络浏览器将不起作用。

sudo raspi-config nonint do_browser <chromium-browser/firefox>

显示选项

欠扫描

注意

运行 Wayland 时不可用。

sudo raspi-config nonint do_overscan_kms <device> <enabled>

Device:

1: HDMI-1
2: HDMI-2

Enabled:

0: 启用过扫描
1: 禁用过扫描

屏幕休眠

启用或禁用屏幕休眠。

sudo raspi-config nonint do_blanking <0/1>

0: 启用屏幕休眠
1: 禁用屏幕休眠

VNC分辨率

定义无显示器设置中使用的视频分辨率。

sudo raspi-config nonint do_vnc_resolution <width>x<height>

复合视频

启用或禁用复合视频输出。

在 Raspberry Pi 4：

sudo raspi-config nonint do_pi4video <V1/V2/V3>

V1: 启用 4Kp60 HDMI 输出
V2: 启用复合视频输出
V3: 禁用 4Kp60 和复合视频输出

在其他型号的 Raspberry Pi 上：

sudo raspi-config nonint do_composite <0/1> - 启用复合视频输出。

0: 启用复合视频
1: 禁用复合视频

接口选项

SSH

启用或禁用使用 SSH 对树莓派进行远程终端访问。

SSH 允许您从另一台电脑远程访问树莓派的命令行。SSH 默认为禁用。请在 SSH文档页面阅读有关使用 SSH 的更多信息。如果将树莓派直接连接到公共网络，除非为所有用户设置了安全密码，否则不应启用 SSH。

sudo raspi-config nonint do_ssh <0/1>

0: 启用 SSH
1: 禁用 SSH

Raspberry Pi Connect

启用或禁用 Raspberry Pi Connect，它提供了无需手动网络配置即可远程访问 Raspberry Pi 的功能。

sudo raspi-config nonint do_rpi_connect <0/1>

0: 启用 Raspberry Pi 连接
1: 禁用 Raspberry Pi Connect

VNC

启用或禁用虚拟网络计算（VNC）服务器。有关 VNC 的更多信息，请参阅 VNC 文档。

sudo raspi-config nonint do_vnc <0/1>

0: 启用 VNC
1: 禁用 VNC

SPI

启用或禁用 SPI 接口和 SPI 内核模块的自动加载。

sudo raspi-config nonint do_spi <0/1>

0: 启用 SPI
1: 禁用 SPI

I2C

启用或禁用 I2C 接口和自动加载 I2C 内核模块。

sudo raspi-config nonint do_i2c <0/1>

0: 启用 I2C
1: 禁用 I2C

串行端口

启用或禁用串行连接硬件。

sudo raspi-config nonint do_serial_hw <0/1>

0: 启用串行端口
1: 禁用串行端口

串行控制台

启用或禁用串行连接上的 shell 和内核信息。

sudo raspi-config nonint do_serial_cons <0/1>

0 - 通过串行端口启用控制台
1 - 禁用串行端口上的控制台

1-wire

启用或禁用 Dallas 1 线接口。通常用于 DS18B20 温度传感器。

sudo raspi-config nonint do_onewire <0/1>

0: 启用单线接口
1: 禁用单线接口

远程GPIO

启用或禁用 GPIO 引脚的远程访问。

sudo raspi-config nonint do_rgpio <0/1>

0: 启用远程 GPIO
1: 禁用远程 GPIO

性能选项

超频

warnung

sudo raspi-config nonint do_overclock <setting>

该命令接受以下 <setting> 值：

None: 默认值
Modest: 超频至最大值的 50%
Medium: 超频至最大值的 75%
High: 超频至最大值的 100%
Turbo: 超频至最大值的 125%

GPU内存

更改 GPU 可用的内存量。

sudo raspi-config nonint do_memory_split <megabytes>

覆盖文件系统

启用或禁用只读文件系统。

sudo raspi-config nonint do_overlayfs <0/1>

0: 启用覆盖文件系统
1: 禁用覆盖文件系统

风扇

自定义与 GPIO 连接的 Raspberry Pi 4 外壳风扇的行为。此设置不适用于其他风扇型号。

sudo raspi-config nonint do_fan <0/1> [gpio] [onTemp] - 启用风扇。

0: 启用风扇
1: 禁用风扇

gpio 默认值为 14。

onTemp 默认为 80 °C。

本地化选项

语言

选择本地语言，例如 en_GB.UTF-8 UTF-8。

sudo raspi-config nonint do_change_locale <locale>

有关可能的 <locale> 值的完整列表，请参阅该选项的交互式 raspi-config 版本中使用的缩写。

时区

以 地区/城市 格式设置当地时区，例如 欧洲/伦敦。

sudo raspi-config nonint do_change_timezone <timezone>

有关可能的 <timezone> 值的完整列表，请参阅该选项的交互式 raspi-config 版本中使用的缩写。

键盘

设置键盘布局。更改通常会立即生效，但可能需要重新启动。

sudo raspi-config nonint do_configure_keyboard <keymap>

有关可能的 <keymap> 值的完整列表，请参阅该选项的交互式 raspi-config 版本中使用的缩写。

WLAN国家设置

设置无线网络的国家代码。

sudo raspi-config nonint do_wifi_country <country>

有关可能的 <country> 值的完整列表，请参阅该选项的交互式 raspi-config 版本中使用的缩写。

高级选项

warnung

更改高级选项可能会导致 Raspberry Pi 无法正常工作。除非得到 Raspberry Pi 工程师的指导，否则请避免配置高级选项。

扩展文件系统

警告

没有确认步骤：选择该选项会立即开始分区扩展。

sudo raspi-config nonint do_expand_rootfs

网络接口名称

启用或禁用可预测的网络接口名称。

sudo raspi-config nonint do_net_names <0/1>

0: 启用可预测的网络接口名称
1: 禁用可预测的网络接口名称

网络代理设置

配置网络的代理设置。

sudo raspi-config nonint do_proxy <SCHEMES> <ADDRESS>

启动顺序

在 Raspberry Pi 4 及更高版本中，如果没有 SD 卡，请指定从 USB 还是网络启动。更多信息请参阅引导加载程序配置部分。

sudo raspi-config nonint do_boot_order <B1/B2/B3>

B1: SD 卡启动 - 如果有 SD 卡，则从 SD 卡启动，否则从 USB 启动
B2: USB 启动 - 如果可用，从 USB 启动，否则从 SD 卡启动
B3: 网络启动 - 如果 SD 卡启动失败，则从网络启动

bootloader版本

在 Raspberry Pi 4 及更高版本上，切换到最新的启动 ROM 软件。或者，如果最新版本导致问题，也可以恢复出厂默认设置。

sudo raspi-config nonint do_boot_rom <E1/E2>

E1: 使用最新的启动 ROM
E2: 使用出厂默认设置

Wayland

在 X11 和 Wayland 后端之间切换。自树莓派操作系统_Bookworm_版本起，所有树莓派型号默认使用labwc窗口管理器运行Wayland。

tipp

要在运行早于 Bookworm 版本的 Raspberry Pi OS 的 Raspberry Pi 4 之前的 Raspberry Pi 型号上使用 Wayland，请在 /boot/firmware/cmdline.txt中添加 wayland=on。

sudo raspi-config nonint do_wayland <W1/W2>

W1: 使用带有 X11 后端的 Openbox 窗口管理器
W2: 使用基于 Wayland 后端的 labwc 窗口管理器

音频配置

在 PulseAudio 和 PipeWire 音频后端之间切换。在 Raspberry Pi OS Bookworm 之前，Raspberry Pi OS 使用 PulseAudio。

sudo raspi-config nonint do_audioconf <1/2>

1: 使用 PulseAudio 后端
2: 使用 PipeWire 后端

更新

将此工具更新到最新版本。

sudo raspi-config nonint do_update

显示

要配置 Raspberry Pi 使用非默认显示模式，请手动设置分辨率或旋转。

支持 HDMI 显示器

对于大多数 HDMI 显示器，Raspberry Pi OS 使用显示器支持的最高分辨率和刷新率。

Raspberry Pi Zero、Zero W 和 Zero 2 W 有一个 mini HDMI 端口，因此你需要一个 mini HDMI 转全尺寸 HDMI 的导线或适配器。

从 Raspberry Pi 4B 开始的旗舰机型和键盘机型有两个微型 HDMI 端口，因此您需要为每台要连接的显示器准备一条微型 HDMI 转全尺寸 HDMI 的导线或适配器。在打开 Raspberry Pi 之前连接电缆。

自 Raspberry Pi 4B 开始的旗舰机型、自 CM4 开始的计算模块（CM4S 除外）以及键盘机型最多可驱动两台显示器。

Raspberry Pi 4、400 和 Compute Module 4 设备以 60 Hz 的刷新率支持高达 1080p 的分辨率，或以 30 Hz 的刷新率支持两台 4K 显示器。如果将显示器连接到 HDMI0 端口，并在 /boot/firmware/config.txt 中设置 hdmi_enable_4kp60=1 标志，还可以以 60 Hz 的刷新率使用一台 4K 显示器。

Raspberry Pi 5、500、500+ 和 Compute Module 5 设备最多支持两台 4K 分辨率、60 Hz 刷新率的显示器，无需额外配置。

设置分辨率和旋转

包含桌面环境的树莓派操作系统版本允许您通过 控制中心 直接在桌面环境中调整显示分辨率和屏幕方向。

important

Raspberry Pi OS Bookworm 及更早版本使用 raindrop 或 arandr 来配置显示行为。最新版本的树莓派操作系统不支持这些工具。

使用桌面

在树莓派操作系统桌面中，使用 控制中心 设置显示偏好。这些设置在重启后会保留。

选择树莓派图标打开主应用菜单。
前往 首选项 > 控制中心。
在 控制中心 中，转到屏幕选项卡。
通过以下方式之一选择要配置的屏幕：
- 在选项卡的面板中，右键单击要配置的屏幕轮廓。
- 从屏幕列表中，选择要配置的屏幕，例如 HDMI-A-1。
从子菜单中，您可以配置以下属性：
- 分辨率
- 频率
- 方向
- 缩放
选项卡中的面板会显示您将要应用的更改预览。
要将更改应用到桌面，选择应用。

树莓派操作系统会显示您的更改 10 秒钟，并显示一个对话框询问您确认更改是否正确。
要确认更改，选择确定。如果您不确认更改，显示将恢复到之前的设置。

控制台分辨率和旋转

本节适用于 Raspberry Pi OS Lite 或没有桌面环境的系统。

仅当需要检查显示信息或在控制台模式下运行时，才使用终端。

要在控制台模式下更改分辨率和旋转，请配置内核模式设置 (KMS)。更多信息，请参阅内核命令行-cmdlinetxt。

hinweis

在控制台模式下使用多台显示器时，所有连接的显示器共享相同的旋转设置。

音频

Raspberry Pi OS 有多种音频输出模式：默认情况下，Raspberry Pi OS 将音频输出到 HDMI 1。

默认情况下，Raspberry Pi OS 将音频输出到 HDMI 1。如果没有 HDMI 输出，Raspberry Pi OS 将音频输出到耳机插孔或连接的 USB 音频设备。

更改音频输出

使用以下方法在 Raspberry Pi OS 中配置音频输出：

桌面音量控制
raspi-config

右键单击系统托盘上的音量图标，打开音频输出选择器。该界面可让您选择音频输出设备。单击音频输出设备可将音频输出切换到该设备。

在音频输出选择器中查看音频设备时，您可能会看到名为 Pro Audio 的设备配置文件。该配置文件在每个音频设备上都显示了最大通道数，让您可以更好地控制信号路由。除非您需要对音频输出进行微调控制，否则请使用其他设备配置文件。

有关专业音频配置文件的更多信息，请访问 PipeWire常见问题。

要使用 raspi-config更改音频输出，请运行以下命令：

sudo raspi-config

您将看到一个配置屏幕。完成以下步骤更改音频输出：

选择 System options 并按下 Enter。
选择 Audio 选项并按下 Enter 键。
选择所需模式，按 Enter 键选择该模式。
按向右箭头键退出选项列表。选择 Finish 退出配置工具。

网络

Raspberry Pi OS 提供了用于设置无线连接的图形用户界面 (GUI)。Raspberry Pi OS Lite 和无显示器的用户可以通过 nmcli 命令行设置无线网络。

注意

从 Raspberry Pi OS Bookworm 开始，网络管理器是默认的网络配置工具。早期版本的 Raspberry Pi OS 使用 dhcpd 和其他工具进行网络配置。

连接到无线网络

通过桌面

通过菜单栏右侧的网络图标访问网络管理器。如果你使用的是内置无线连接的树莓派，或者插入了无线网卡，单击该图标可弹出可用无线网络列表。如果看到 "未找到接入点 - 正在扫描... "的信息，请等待几秒钟，网络管理器就会找到您的网络。

注意

支持双频无线的设备会自动禁用网络功能，直至您设置无线局域网所在国家/地区。自树莓派3B+起的旗舰机型、自CM4起计算模块以及键盘型号均支持双频无线功能。设置无线局域网国家/地区时，请从偏好设置菜单打开控制中心应用，选择本地化选项，然后从菜单中选择您的国家/地区。

右侧的图标显示网络是否安全，并显示信号强度。单击要连接的网络。如果网络是安全的，对话框会提示输入网络密钥：

输入密钥并单击 "确定"，然后等待几秒钟。网络图标将短暂闪烁，显示正在进行连接。连接完成后，图标将停止闪烁并显示信号强度。

连接到隐藏网络

要使用隐藏的网络，请导航至网络菜单中的 Advanced options > Connect to a hidden Wi-Fi network：

然后输入隐藏网络的 SSID。询问网络管理员网络使用的安全类型；目前大多数家庭网络使用 WPA 和 WPA2 个人安全，而公共网络有时使用 WPA 和 WPA2 企业安全。选择网络的安全类型，然后输入凭据：

单击连接按钮启动网络连接。

通过命令行

本指南将帮助您通过终端配置树莓派上的无线连接，而无需使用图形工具。无需额外软件。

注意

本指南适用于 WEP、WPA、WPA2 或 WPA3 网络，但可能不适用于企业网络。

启用无线网络

在全新安装时，您必须指定使用设备的国家/地区。这可以让设备为 5GHz 网络选择正确的频段。一旦指定了无线局域网国家，您就可以使用树莓派的内置无线网络模块。

为此，请使用命令行 raspi-config 工具设置无线局域网国家。运行以下命令

sudo raspi-config

使用箭头键选择本地化选项菜单项。选择 WLAN国家 选项。使用箭头键从下拉菜单中选择国家。按 Enter 键选择国家。

现在你应该可以访问无线网络了。运行以下命令检查 Wi-Fi 无线电是否启用：

nmcli radio wifi

如果命令返回的文本为 "enabled"（已启用），则表示您已准备好配置连接。如果该命令返回 "disabled"（禁用），请尝试使用以下命令启用 Wi-Fi：

nmcli radio wifi on

查找网络

要扫描无线网络，请运行以下命令：

nmcli dev wifi list

你应该会看到类似下面的输出：

IN-USE  BSSID              SSID            MODE   CHAN  RATE        SIGNAL  BARS  SECURITY
        90:72:40:1B:42:05  myNetwork       Infra  132   405 Mbit/s  89      ****  WPA2
        90:72:42:1B:78:04  myNetwork5G     Infra  11    195 Mbit/s  79      ***   WPA2
        9C:AB:F8:88:EB:0D  Pi Towers       Infra  1     260 Mbit/s  75      ***   WPA2 802.1X
        B4:2A:0E:64:BD:BE  Example         Infra  6     195 Mbit/s  37      **    WPA1 WPA2

在 "SSID" 栏中查找要连接的网络名称。使用 SSID 和密码连接网络。

连接到网络

运行以下命令配置网络连接，将 <example_ssid> 占位符替换为要配置的网络名称：

sudo nmcli --ask dev wifi connect <example_ssid>

不要忘记将 <example_ssid> 替换为你要配置的网络名称。

根据提示输入网络密码。

输入密码后，Raspberry Pi 应该会自动连接到网络。

如果出现 "Secrets were required, but not provided"（需要密码，但未提供）的错误输出，说明你输入的密码不正确。再次运行上述命令，小心输入密码。

要检查是否已连接到网络，请运行以下命令：

nmcli dev wifi list

您应该会看到类似下面的输出：

IN-USE  BSSID              SSID            MODE   CHAN  RATE        SIGNAL  BARS  SECURITY
*       90:72:40:1B:42:05  myNetwork       Infra  132   405 Mbit/s  89      ****  WPA2
        90:72:42:1B:78:04  myNetwork5G     Infra  11    195 Mbit/s  79      ***   WPA2
        9C:AB:F8:88:EB:0D  Pi Towers       Infra  1     260 Mbit/s  75      ***   WPA2 802.1X
        B4:2A:0E:64:BD:BE  Example         Infra  6     195 Mbit/s  37      **    WPA1 WPA2

检查 "IN-USE" 栏中是否有星号 (*)；星号应与您打算连接的网络的 SSID 出现在同一行中。

注意

您可以在 /etc/NetworkManager/system-connections/ 目录中手动编辑连接配置。

连接到不安全的网络

如果您要连接的网络不使用密码，请运行以下命令：

sudo nmcli dev wifi connect <example_ssid>

警告

不安全的无线网络会将您的个人信息置于危险之中。尽可能使用安全的无线网络或 VPN。

连接到隐藏网络

如果使用的是隐藏网络，请在运行 nmcli 时将 hidden（隐藏）选项指定为 yes（是）：

sudo nmcli --ask dev wifi connect <example_ssid> hidden yes

设置网络优先级

如果设备同时检测到多个已知网络，它可以连接任何一个检测到的已知网络。使用优先级选项可强制树莓派优先选择某些网络。设备将连接到范围内优先级最高的网络。运行以下命令查看已知网络的优先级：

nmcli --fields autoconnect-priority,name connection

您将看到与下面类似的输出：

AUTOCONNECT-PRIORITY  NAME
0                     myNetwork
0                     lo
0                     Pi Towers
0                     Example
-999                  Wired connection 1

使用 nmcli connection modify 命令设置网络的优先级。以下示例命令将名为 "Pi Towers "的网络的优先级设置为 10：

nmcli connection modify "Pi Towers" connection.autoconnect-priority 10

设备将始终尝试连接到范围内优先级值最高（非负）的网络。您也可以为网络指定负优先级；只有当范围内没有其他已知网络时，设备才会尝试连接负优先级的网络。例如，考虑三个网络：

AUTOCONNECT-PRIORITY  NAME
-1                    snake
0                     rabbit
1                     cat
1000                  dog

如果所有这些网络都在范围内，设备将首先尝试连接 "dog" 网络。
如果连接 "dog" 网络失败，设备将尝试连接 "cat" 网络。
如果连接 "cat" 网络失败，设备将尝试连接 "rabbit" 网络。
如果连接 "rabbit" 网络失败，且设备检测不到其他已知网络，设备将尝试连接 "snake" 网络。

配置DHCP

默认情况下，树莓派OS会尝试通过 DHCP 自动配置所有网络接口，如果 DHCP 失败，则会退回到 169.254.0.0/16 范围内的自动私有地址。

分配静态IP地址

要为树莓派分配一个静态 IP 地址，请在路由器上为它保留一个地址。您的树莓派将继续通过 DHCP 分配地址，但每次收到的地址都是相同的。通过将树莓派的 MAC 地址与 DHCP 服务器中的静态 IP 地址关联，可以分配一个 "固定" 地址。

屏幕休眠

您可以配置树莓派在闲置一段时间后自动关闭屏幕。启用屏幕关闭功能后，树莓派操作系统默认会在设备闲置十分钟后关闭屏幕。

屏幕屏蔽的管理方式取决于您的系统环境：

在桌面环境中，可通过图形化工具或命令行配置屏幕屏蔽功能。
在控制台模式（无桌面的纯文本界面）中，屏幕休眠需通过内核参数进行控制。

桌面

在运行带桌面环境的树莓派操作系统时，可通过内置配置工具控制屏幕空闲时间：图形化菜单（控制中心）或命令行界面（CLI）。

若未使用桌面环境，可通过树莓派终端界面管理屏幕空闲时间。具体操作请参阅控制台。

控制中心

控制中心应用程序允许您无需手动编辑配置文件即可开启或关闭屏幕空白功能。

选择菜单栏左上角的树莓派图标。
进入偏好设置 > 控制中心。

在控制中心窗口中打开显示选项卡。
使用开关启用屏幕休眠功能。
选择关闭以确认设置。

tipp

在树莓派操作系统早期版本中，控制中心应用程序名为树莓派配置。

CLI

若您更倾向于使用终端，可通过raspi-config命令行工具启用或禁用屏幕休眠功能。此方法在通过SSH远程操作时，或需要快速访问系统设置时尤为实用。

运行以下命令打开工具：sudo raspi-config。
使用方向键导航，按Enter或Return键选择显示选项 > 屏幕休眠。
通过键盘方向键执行以下操作：
- 选择是以启用屏幕空白功能。
- 选择否以禁用屏幕空白功能。

控制台

在控制台模式下，可通过consoleblank内核参数控制屏幕休眠设置。

与控制中心和raspi-config修改的屏幕休眠设置不同（仅影响桌面会话），consoleblank参数适用于树莓派连接显示器和键盘运行纯文本终端会话时。通过在内核命令行设置consoleblank，可指定控制台等待多长时间后关闭屏幕。

设置控制台模式屏幕休眠

要更改控制台模式屏幕休眠超时配置：

使用以下命令以管理员身份在文本编辑器中打开 /boot/firmware/cmdline.txt：sudo nano /boot/firmware/cmdline.txt。
设置树莓派操作系统使控制台屏幕变暗前的秒数。所有参数必须保持在一行内。您可以：
- 设置屏幕闲置后自动黑屏的秒数。例如添加 consoleblank=600 表示闲置600秒后黑屏。
- 添加 consoleblank=0 可永久保持屏幕显示。
执行以下命令重启树莓派：sudo reboot。此操作是使更改生效的必要前提。

重启后，控制台休眠超时时间将遵循新设置。

查看当前屏幕黑屏设置

可通过以下命令显示当前控制台黑屏时间（单位：秒）：

cat /sys/module/kernel/parameters/consoleblank

自定义全屏启动画面

您可配置树莓派在启动时显示全屏启动画面，替代标准控制台日志信息。

文件要求

启动画面图像须满足以下条件：

最大尺寸：1920 × 1080 像素。
- 若图像小于屏幕尺寸，图像周围空白区域将填充源自图像左上角像素点 (0, 0) 的纯色。
- 不进行缩放处理。若屏幕小于图像，则裁剪图像并居中显示。
最大颜色数： 224种独立颜色。
色彩深度. 24位（每通道8位，无透明通道）。
格式. 未压缩TGA格式。

可使用ImageMagick的convert命令将图像转换为内核要求的TGA格式。例如，将image.png转换为符合要求的splash-image.tga文件：

sudo apt install imagemagick
convert image.png -colors 224 -depth 8 -type TrueColor -alpha off -compress none -define tga:bits-per-sample=8 splash-image.tga

设置全屏启动画面

在树莓派上启用全屏启动画面有两种方式。根据您的技术水平，可选择：

使用apt软件包。此方法更为直接，只需少量配置即可启用启动画面。安装预制软件包（rpi-splash-screen-support）即可自动完成大部分设置。该工具会自动复制图片、设置内核参数并完成系统配置。
编辑cmdline.txt系统文件。此方法技术性更强，但可完全掌控每个步骤。需在命令行手动配置启动画面，并更新initramfs以包含该图片。

使用apt软件包

安装 rpi-splash-screen-support 软件包可简化全屏启动画面配置。该包提供 configure-splash 工具，能自动设置必要内核参数并更新 initramfs。

使用以下命令安装软件包：

sudo apt install rpi-splash-screen-support

安装 apt 软件包后，运行以下命令配置启动画面，将 <splash-image.tga> 替换为图像文件名或路径（可为相对路径或绝对路径）：

sudo configure-splash <splash-image.tga>

运行以下命令重启树莓派以查看启动画面：

sudo reboot

若启动时图像出现倒置，请编辑文件要求中的convert命令，在splash-image.tga前添加-flip参数。随后运行configure-splash更新图像方向。

编辑系统文件cmdline.txt

以下方法需修改系统文件并手动更新initramfs。

使用以下命令以管理员身份在文本编辑器中打开/boot/firmware/cmdline.txt：sudo nano /boot/firmware/cmdline.txt。
禁用屏幕控制台消息以防止启动信息覆盖启动画面。编辑cmdline.txt移除以下内容：
- console=tty1。
- quiet（若存在）。
- 所有涉及plymouth的配置项，如plymouth.ignore-serial-consoles。
编辑 cmdline.txt 添加以下参数：
- fullscreen_logo_name=logo.tga fullscreen_logo=1 以启用全屏启动画面。
- vt.global_cursor_default=0 以移除启动画面中的闪烁光标。

最终文件内容应类似如下：

fullscreen_logo_name=logo.tga fullscreen_logo=1 vt.global_cursor_default=0

将图像文件放置于正确路径：
- 内核预期图像文件位于 /lib/firmware 目录
- TGA 文件在启动时从 initramfs 读取
- 文件名必须与cmdline.txt中的fullscreen_logo_name匹配。

有关在initramfs中嵌入TGA图像的示例代码，请参阅GitHub上的树莓派启动画面支持工具。

tipp

步骤2无法阻止getty启动登录提示。启动画面会在系统启动时显示，但当系统准备好登录时，控制台将接管界面并覆盖启动画面。系统就绪时，getty会清除启动画面并覆盖登录提示。

用户

更改用户密码

您可以通过 raspi-config 应用程序和命令行更改当前用户账户的密码：

sudo raspi-config

选择选项 2，然后按照说明更改密码。

或者使用 passwd 应用程序：

passwd

添加用户

要添加新用户，请输入以下命令，用新用户的用户名替换 <username> 占位符：

sudo adduser <username>

出现提示时，输入新用户的密码。

新用户的主目录位于 /home/<username>/。

要授予新用户必要的权限（如 sudo），请运行以下命令将用户添加到相关用户组，并用新用户的用户名替换占位符 <username>：

sudo usermod -a -G adm,dialout,cdrom,sudo,audio,video,plugdev,games,users,input,render,netdev,lpadmin,gpio,i2c,spi <username>

要检查权限是否已成功授予，请运行以下命令，用新用户的用户名替换 <username> 占位符：

sudo su - <username>

如果上述命令运行成功，则表明已成功为该用户配置了权限。

若您更改了键盘布局，可能会发现新添加的用户使用的是"错误"的键盘布局。要解决此问题，请以新用户身份登录并运行：

sudo raspi-config nonint update_labwc_keyboard

删除用户

要删除用户，请运行以下命令，用要删除的用户名替换 <username> 占位符：

sudo deluser -remove-home <username>

该命令将删除用户及其主目录。如果想保留用户的主目录，运行该命令时不要使用 -remove-home 选项。

更改默认用户

要更改启动时自动登录 Raspberry Pi 的用户，请运行以下命令：

sudo raspi-config

选择选项 1，Boot/Auto login。重新启动，使更改生效。

外部存储

您可以将外置硬盘、固态硬盘或 U 盘连接到树莓派的任意 USB 端口，并挂载文件系统以访问其中存储的数据。

默认情况下，树莓派会在 /media/pi/<HARD-DRIVE-LABEL> 位置自动挂载 FAT、NTFS 和 HFS+ 等常用文件系统。

注意

树莓派OS Lite 不支持自动挂载。

要设置存储设备使其始终挂载到您选择的特定位置，必须手动挂载。

挂载存储设备

您可以将存储设备挂载到特定文件夹位置。常规做法是在 /mnt 文件夹中进行挂载，例如 /mnt/mydisk。注意，文件夹必须为空。

将存储设备插入树莓派的 USB 端口，使用以下命令列出树莓派上的所有磁盘分区：

sudo lsblk -o UUID,NAME,FSTYPE,SIZE,MOUNTPOINT,LABEL,MODEL

树莓派使用挂载点 / 和 /boot/firmware/。您的存储设备将与其他已连接的存储设备一起显示在此列表中。

使用 SIZE、LABEL 和 MODEL 列来确定指向存储设备的磁盘分区名称。例如，sda1。FSTYPE 列包含文件系统类型。如果存储设备使用 exFAT 文件系统，请安装 exFAT 驱动程序：

sudo apt update
sudo apt install exfat-fuse

如果存储设备使用 NTFS 文件系统，则只能对其进行只读访问。如果想写入设备，可以安装 ntfs-3g 驱动程序：

sudo apt update
sudo apt install ntfs-3g

运行以下命令获取磁盘分区的位置：

sudo blkid

例如，/dev/sda1。

创建目标文件夹作为存储设备的挂载点。本例中使用的挂载点名称是 mydisk。您可以指定一个自己喜欢的名称：

sudo mkdir /mnt/mydisk

在创建的挂载点挂载存储设备：

sudo mount /dev/sda1 /mnt/mydisk

列出存储设备的内容，验证是否已成功挂载：

ls /mnt/mydisk

自动挂载存储设备

您可以修改 fstab 文件，定义树莓派启动时自动挂载存储设备的位置。在 fstab 文件中，磁盘分区由通用唯一标识符（UUID）标识。

获取磁盘分区的 UUID：

sudo blkid

从列表中找到磁盘分区并记下 UUID。(例如，5C24-1453。）使用命令行编辑器（如 nano）打开 fstab 文件：

sudo nano /etc/fstab

在 fstab 文件中添加以下一行：

UUID=5C24-1453 /mnt/mydisk fstype defaults,auto,users,rw,nofail 0 0

将 fstype 替换为文件系统的类型，即在执行上述步骤时找到的类型，例如：ntfs。

如果文件系统类型是 FAT 或 NTFS，请在 nofail 后添加 ,umask=000 - 这将允许所有用户对存储设备上的每个文件进行完全读/写访问。

既然已经在 fstab 中设置了条目，就可以在连接或不连接存储设备的情况下启动树莓派了。在拔出设备之前，您必须关闭树莓派或手动卸载它。

注意

如果在树莓派启动时没有连接存储设备，启动时间将增加 90 秒。你可以在 nofail 后添加 ,x-systemd.device-timeout=30 来缩短时间。这将把超时时间改为 30 秒，意味着系统只等待 30 秒就会放弃挂载磁盘的尝试。

有关每个 Linux 命令的更多信息，请使用 man 命令参阅特定的手册页面。例如，man fstab。

卸载存储设备

当树莓派关机时，系统会卸载存储设备，以便安全地拔下插头。如果你想手动卸载设备，可以使用以下命令：

sudo umount /mnt/mydisk

如果收到 "目标忙" 的错误提示，这意味着存储设备没有卸载。如果没有显示错误，则可以安全地拔下设备。

处理 'target is busy' (目标繁忙)

目标繁忙信息意味着存储设备上有文件正在被程序使用。要关闭文件，请使用以下步骤。

关闭存储设备上打开文件的任何程序。如果你打开了终端，请确保你不在安装存储设备的文件夹中，也不在其子文件夹中。

如果仍无法卸载存储设备，可以使用 lsof 工具检查设备上打开文件的程序。首先，你需要使用 apt 安装 lsof：

sudo apt update
sudo apt install lsof

使用 lsof：

lsof /mnt/mydisk

内核命令行 (cmdline.txt)

Linux 内核在启动时会接受一个命令行参数的集合。在树莓派上，该命令行定义在启动分区中一个名为 cmdline.txt 的文件中。你可以用任何文本编辑器编辑该文本文件。

sudo nano /boot/firmware/cmdline.txt

重要

将 cmdline.txt 中的所有参数放在同一行。不要使用换行符。

要查看启动时传递给内核的命令行，请运行以下命令：

/proc/cmdline

由于 Raspberry Pi 固件会在启动内核前更改命令行，因此该命令的输出将与 cmdline.txt 中的内容不完全一致。

命令行选项

有许多内核命令行参数，其中一些由内核本身定义。其他参数由内核可能使用的代码定义，例如普利茅斯闪屏系统。

标准条目

console：定义串行控制台。通常有两个条目
- console=serial0,115200
- console=tty1
root：定义根文件系统的位置，例如 root=/dev/mmcblk0p2 表示多媒体卡块 0 分区 2。
rootfstype：定义 rootfs 使用的文件系统类型，例如 rootfstype=ext4。
quiet：将默认的内核日志级别设置为 KERN_WARNING，这样在启动过程中，除了非常严重的日志信息外，所有日志信息都会被抑制。

设置KMS显示模式

早期版本的 Raspberry Pi OS 不再支持传统固件和 FKMS 显示模式。取而代之的是，最近的操作系统版本使用 KMS（内核模式设置）。

如果 cmdline.txt 中没有 video 条目，Raspberry Pi OS 就会使用与 HDMI 连接的显示器的 EDID，根据 Linux 内核中的信息自动选择显示器支持的最佳分辨率。在 Raspberry Pi OS Lite 或控制台模式下，您必须自定义 video 条目以控制分辨率和旋转。

video=HDMI-A-1:1920x1080M@60

此外，还可以按照标准 Linux帧缓冲器文档中的说明添加旋转和反射参数。下面的示例定义了一个名为 HDMI-A-1 的显示器，分辨率为 1080p，刷新率为 60Hz，旋转 90 度，X 轴上有反射：

video=HDMI-A-1:1920x1080M@60,rotate=90,reflect_x`

在指定旋转和反射参数时，必须明确指定分辨率。

显示类型（video= 项的第一部分）的可能选项包括

video选项	显示
HDMI-A-1	HDMI 1（树莓派4B 丝网屏上为 HDMI 0，单 HDMI 板上为 HDMI）
HDMI-A-2	HDMI 2（在树莓派4B 的丝印屏幕上为 HDMI 1）
DSI-1	DSI 或 DPI
Composite-1	复合

其他条目（不完全）

本节包含一些可以在内核命令行中使用的其他条目。本列表并非详尽无遗。

splash：通过 plymouth 模块告诉启动程序使用闪屏。
plymouth.ignore-serial-consoles（忽略串行控制台）：通常情况下，如果启用了 plymouth 模块，启动信息将不会显示在任何可能存在的串行控制台上。该标记会让 plymouth 忽略所有串行控制台，使启动信息再次可见，就像 plymouth 未运行时一样。
dwc_otg.lpm_enable=0：关闭 dwc_otg 驱动程序中的链接电源管理（LPM），该驱动程序用于驱动 Raspberry Pi 电脑处理器中内置的 USB 控制器。在 Raspberry Pi 4 上，该控制器默认为禁用，并且只连接到 USB C 型电源输入连接器。Raspberry Pi 4 上的 USB-A 端口由单独的 USB 控制器驱动，不受此设置影响。
dwc_otg.speed：设置树莓派电脑处理器内置 USB 控制器的速度。dwc_otg.speed=1 将设置为全速（USB 1.0），比高速（USB 2.0）慢。除非在排除 USB 设备故障时，否则不应设置该选项。
smsc95xx.turbo_mode：启用/禁用有线网络驱动程序的涡轮模式。smsc95xx.turbo_mode=N 将关闭涡轮模式。
usbhid.mousepoll：指定鼠标轮询间隔。如果无线鼠标速度慢或不稳定，将 usbhid.mousepoll=0 设置为 0 可能会有帮助。
drm.edid_firmware=HDMI-A-1:edid/your_edid.bin：用 /usr/lib/firmware/edid/your_edid.bin 中的内容覆盖显示器的内置 EDID。

本地化树莓派

您可以将树莓派设置为符合您的地区设置。语言、键盘布局和时区都可以通过 raspi-config 工具进行更改。

树莓派安全性

在这里，我们将介绍一些提高树莓派安全性的常见方法。

使用sudo命令时要求输入密码

以 sudo 为前缀的命令以超级用户身份运行。默认情况下，超级用户不需要密码。不过，您可以要求所有以 sudo 运行的命令都输入密码，从而提高 Raspberry Pi 的安全性。

要强制 sudo 要求输入密码，编辑 010_pi-nopasswd sudoers 文件：

sudo visudo /etc/sudoers.d/010_pi-nopasswd

将 <username> 项更改为以下内容，用您的用户名替换 <username> ：

<username> ALL=(ALL) PASSWD: ALL

保存文件。新的首选项将立即生效。

更新树莓派OS

只有最新的操作系统发行版才包含所有最新的安全修复。请始终将您的设备更新到最新版本的树莓派OS。

自动升级 SSH Server

如果你使用 SSH 连接到你的 Raspberry Pi，添加一个专门更新 SSH 服务器的 cron 作业是值得的。下面的命令也许可以作为每天的 cron 作业运行，确保你能及时获得最新的 SSH 安全修复，而不受正常更新进程的影响。

apt install openssh-server

提高SSH安全性

SSH 是远程访问 Raspberry Pi 的常用方法。默认情况下，SSH 需要用户名和密码。要使 SSH 更加安全，请使用基于密钥的身份验证。

启用和禁用 SSH 用户

您还可以通过更改 sshd 配置来allow(允许) 或 deny(拒绝)特定用户。

sudo nano /etc/ssh/sshd_config

在文件末尾添加、编辑或追加以下一行，其中包含你希望允许登录的用户名：

AllowUsers alice bob

也可以使用 DenyUsers 来阻止某些用户名登录：

DenyUsers jane john

更改后，使用以下命令重启 sshd 服务，使更改生效：

sudo systemctl restart ssh

使用防火墙

Linux 下有许多防火墙解决方案。大多数都使用底层的 iptables 项目来提供数据包过滤功能。该项目位于 Linux netfiltering 系统之上。默认情况下，iptables 已安装在树莓派操作系统上，但尚未设置。设置它可能是一项复杂的任务，而 Uncomplicated Firewall（UFW）是一个提供比 iptables 更简单界面的项目。它是 Ubuntu 的默认防火墙工具，可以安装在树莓派上：

sudo apt install ufw

ufw 是一个命令行工具，不过也有一些图形用户界面可供使用。请注意，ufw 需要以超级用户权限运行，因此所有命令前都要加上 sudo。也可以使用选项 --dry-run 来运行任何 ufw 命令，它会显示命令的结果，而不会实际进行任何更改。

要启用防火墙并确保其在启动时启动，请使用

sudo ufw enable

要禁用防火墙并禁止开机启动，请使用

sudo ufw disable

允许特定端口访问（我们在示例中使用了 22 端口）：

sudo ufw allow 22

拒绝端口访问也很简单（同样以 22 端口为例）：

sudo ufw deny 22

您还可以指定端口上允许或拒绝的服务。在本例中，我们拒绝接受端口 22 上的 tcp 服务：

sudo ufw deny 22/tcp

即使不知道使用哪个端口，也可以指定服务。本例允许通过防火墙访问 ssh 服务：

sudo ufw allow ssh

status 命令会列出防火墙的所有当前设置：

sudo ufw status

规则可以很复杂，可以允许阻止特定的 IP 地址，指定允许流量的方向，或限制尝试连接的次数（例如，帮助击败 DDoS 攻击）。您还可以指定应用规则的设备（如 eth0、wlan0）。请参阅 ufw man 页面（man ufw），了解以下命令之外的详细信息。

限制使用 TCP 登录 ssh 端口的尝试。如果一个 IP 地址在过去 30 秒内尝试连接六次或六次以上，就会被拒绝连接：

sudo ufw limit ssh/tcp

拒绝从 IP 地址 192.168.2.1 访问端口 30

sudo ufw deny from 192.168.2.1 port 30

使用 fail2ban 阻止可疑活动

Fail2ban 可以帮助确保服务器安全。Fail2ban 会检查日志文件并检查可疑活动，如多次暴力登录尝试。它能帮你省去手动检查日志文件，然后更新防火墙（通过 iptables ）来阻止入侵尝试的麻烦。

要安装 fail2ban，请运行以下命令：

sudo apt install fail2ban

安装时，Fail2ban 会创建 /etc/fail2ban/jail.conf。要启用 Fail2ban，请将 jail.conf 复制到 jail.local：

$ sudo cp /etc/fail2ban/jail.conf /etc/fail2ban/jail.local

该配置文件包含一组默认选项，以及用于检查特定服务异常的选项。要检查用于 ssh 的规则，请在编辑器中打开 jail.local：

sudo nano /etc/fail2ban/jail.local

如果 [ssh] 部分还不存在，则创建该部分，并在该部分中添加以下行：

[ssh]
enabled  = true
port     = ssh
filter   = sshd
backend  = systemd
maxretry = 6

这将启用 Fail2ban 检查可疑的 ssh 活动，包括系统日志检查，并允许在阻止活动前重试六次。

同一文件中的 [default] 部分定义了默认禁止操作 iptables-multiport，当达到检测阈值时，该操作将运行 /etc/fail2ban/action.d/iptables-multiport.conf 文件：

# 默认禁止操作（如 iptables、iptables-new、
# iptables-multiport, shorewall, etc) 用于定义
# action_* 变量。可全局或每个节
# 在 jail.local 文件中
banaction = iptables-multiport

多端口禁止所有端口的所有访问。action.d 文件夹包含许多可供选择的动作配置文件，您可以用它们来定制服务器对可疑活动的反应。

例如，要在尝试三次失败后永久禁止一个 IP 地址，可将 [ssh] 部分中的 maxretry 值改为 3，并将 bantime 设为负数：

[ssh]
enabled  = true
port     = ssh
filter   = sshd
backend  = systemd
maxretry = 3
bantime  = -1

设置无显示器树莓派

无显示器(headless)树莓派无需显示器、键盘或鼠标即可运行。要无显示器运行树莓派，你需要一种从另一台电脑访问它的方法。要远程访问树莓派，您需要将树莓派连接到网络，并通过网络访问树莓派。

要将树莓派连接到网络，您可以通过以太网将设备插入有线连接或配置无线网络。

要通过网络访问树莓派，请使用 SSH。通过 SSH 连接后，如果你喜欢图形桌面环境，可以使用 raspi-config 启用VNC。

如果你要从头开始设置树莓派，请在建立映像过程中设置无线网络和 SSH。如果你已经安装了树莓派，可以使用 raspi-config 配置 SSH。

警告

根据您使用的树莓派型号和 SD 卡类型，您的树莓派首次启动和连接到无线网络可能需要长达五分钟的时间。

连接有线网络

要在首次启动时连接到有线网络，请通过以太网插入无显示器树莓派，如果您的树莓派型号不包含以太网端口，则使用以太网适配器。您的树莓派会自动连接到网络。

连接到无线网络

要在无显示器的树莓派首次启动时配置无线网络访问，请在树莓派映像工具的自定义 > Wi-Fi选项卡中输入网络信息。输入您首选无线网络的SSID和密码。树莓派将在首次启动时使用这些凭据连接网络。部分无线适配器和某些树莓派主板不支持5 GHz网络；请查阅您的无线模块文档以确保与首选网络兼容。

tipp

旧版树莓派操作系统曾通过wpa_supplicant.conf配置文件实现无线网络设置（该文件需放置于启动目录）。此功能自树莓派操作系统_Bookworm_版本起已不再可用。

远程访问

由于没有键盘或显示器，你需要一种方法来远程控制你的无显示器树莓派。首次启动时，唯一的选择就是 SSH。要在新安装的树莓派OS 上启用 SSH，请选择以下方法之一：

在 Raspberry Pi Imager 的 自定义 > 远程访问 选项卡中启用 SSH，选择身份验证机制，并提供用户名和密码或公钥。
在 SD 卡首分区（标记为 bootfs）的根目录下创建名为 ssh 的文件，然后根据后续章节说明使用 userconf.txt 手动配置用户。

更多信息，请参阅设置 SSH 服务器。通过 SSH 连接后，如果喜欢图形桌面环境，可以使用 raspi-config 启用 VNC。

手动配置用户

在 SD 卡第一分区的根目录下（文件系统标记为 bootfs），创建一个名为 userconf.txt 的文件。

该文件应包含一行文本，其中包括 <用户名>:<密码>：您希望使用的用户名，紧接着是冒号，然后是您希望使用的密码的加密表示。

注意

<用户名> 必须只包含小写字母、数字和连字符，并且必须以字母开头。长度不得超过 31 个字符。

要生成加密密码，请在另一台计算机上使用 OpenSSL。打开终端并输入以下内容：

openssl passwd -6

出现提示时，输入密码并验证。然后，该命令将输出所提供密码的加密版本。

从树莓派上托管无线网络

树莓派可以使用无线模块托管自己的无线网络。如果你通过以太网端口（或第二个无线模块）将树莓派连接到互联网，其他连接到无线网络的设备就可以通过你的树莓派访问互联网。

考虑使用 10.x.x.x IP 块的有线网络。您可以将树莓派连接到该网络，并在使用另一个 IP 块（如 192.168.x.x）的独立网络上为无线客户端提供服务。

在下图中，请注意笔记本电脑与路由器和有线客户端存在不同的 IP 块：

通过这种网络配置，无线客户端都可以通过树莓派路由器相互通信。但是，无线网络上的客户端不能直接与有线网络上除树莓派之外的客户端进行交互；无线客户端存在于与服务有线客户端的网络相分离的专用网络中。

注意

Raspberry Pi 5、4、3、Zero W 和 Zero 2 W 可以使用内置无线模块托管无线网络。没有内置模块的 Raspberry Pi 型号可使用单独的无线加密狗支持该功能。

启用热点

要在命令行上创建托管无线网络，请运行以下命令，用自己的值替换 <example-network-name> 和 <example-password> 占位符：

sudo nmcli device wifi hotspot ssid <示例网络名称> password <示例密码>

使用其他无线客户端（如笔记本电脑或智能手机）连接网络。查找 SSID 与 <示例网络名称> 匹配的网络。输入网络密码，就可以成功连接到网络。如果你的树莓派可以通过以太网连接或第二个无线适配器访问互联网，那么你应该可以访问互联网。

禁用热点

要禁用热点网络并恢复将 Pi 用作无线客户端，请运行以下命令：

sudo nmcli device disconnect wlan0

禁用网络后，运行以下命令重新连接到另一个 Wi-Fi 网络：

sudo nmcli device up wlan0

提示

有关连接无线网络的更多信息，请参阅配置网络。

将树莓派用作网络桥接器

默认情况下，树莓派托管的无线网络与通过以太网连接的父网络是分开的。在这种安排下，连接到父网络的设备无法与连接到树莓派托管的无线网络的设备直接通信。如果希望连接的无线设备能与父网络上的设备通信，可以将树莓派配置为网络桥接器。有了网络桥接器，每个连接到 Pi-hosted 无线网络的设备都会在父网络中分配到一个 IP 地址。

在下图中，笔记本电脑与路由器和有线客户端存在于同一个 IP 块中：

下面的步骤描述了如何在树莓派上设置网络桥接器，以实现无线客户端与父网络之间的通信。

首先，创建一个网桥接口：

sudo nmcli connection add type bridge con-name 'Bridge' ifname bridge0

然后，将设备与父网络的以太网连接添加到网桥：

sudo nmcli connection add type ethernet slave-type bridge \
    con-name 'Ethernet' ifname eth0 master bridge0

最后，将无线热点连接添加到网桥。你可以添加现有的热点接口，也可以创建一个新接口：

如果你已经使用上述说明创建了无线热点连接，请使用以下命令将现有接口添加到网桥中：

sudo nmcli connection modify 'Hotspot' master bridge0

如果尚未创建无线热点连接，请创建一个新界面，并用一条命令将其添加到网桥中，分别用自己选择的网络名称和密码替换<hotspot-ssid>和<hotspot-password>占位符：

sudo nmcli connection add con-name 'Hotspot' \
    ifname wlan0 type wifi slave-type bridge master bridge0 \
    wifi.mode ap wifi.ssid <hotspot-ssid> wifi-sec.key-mgmt wpa-psk \
    wifi-sec.proto rsn wifi-sec.pairwise ccmp \
    wifi-sec.psk <hotspot-password>

现在您已经配置好网桥，是时候激活它了。运行以下命令激活网桥：

sudo nmcli connection up Bridge

然后运行以下命令开始托管无线网络：

sudo nmcli connection up Hotspot

你可以使用 nmcli device 命令来验证网桥、以太网接口和无线热点接口是否都已激活。

提示

使用 arp-scan 等工具检查父网络上的设备在连接到热点后是否可以访问。

使用代理服务器

代理服务器是客户端设备和互联网之间的中介。要将 Raspberry Pi 配置为代理服务器客户端，请按照本节的说明操作。

您需要

代理服务器的 IP 地址或主机名和端口
代理服务器的用户名和密码（如需要）

配置您的树莓派

您需要设置三个环境变量（http_proxy、https_proxy 和 no_proxy），以便树莓派知道如何访问代理服务器。

打开终端窗口，使用 nano 打开 /etc/environment 文件：

sudo nano /etc/environment

在 /etc/environment 文件中添加以下内容，创建 http_proxy 变量：

export http_proxy="http://<proxy_ip_address>:<proxy_port>"

用代理的 IP 地址和端口替换 <proxyipaddress> 和 <proxyport>。

注意

如果代理需要用户名和密码，请使用以下格式添加：

export http_proxy="http://<username>:<password>@proxyipaddress:proxyport"

将 <username> 和 <password>占位符替换为您用来与代理进行身份验证的用户名和密码。

为环境变量 https_proxy 输入相同的信息：

export https_proxy="http://username:password@proxyipaddress:proxyport"

创建 no_proxy 环境变量，这是一个以逗号分隔的地址列表，树莓派不应使用代理的地址：

export no_proxy="localhost, 127.0.0.1"

现在，你的 /etc/environment 文件应该是这样的：

export http_proxy="http://username:password@proxyipaddress:proxyport"
export https_proxy="http://username:password@proxyipaddress:proxyport"
export no_proxy="localhost, 127.0.0.1"

按 Ctrl + X 保存并退出。

更新sudoers文件

要在下载和安装软件等以 sudo 运行的操作中使用代理环境变量，请更新 sudoers。

使用以下命令打开 sudoers：

sudo visudo

在文件中添加以下一行，以便 sudo 使用你刚刚创建的环境变量：

Defaults	env_keep+="http_proxy https_proxy no_proxy"

按 Ctrl + X 保存并退出。

重启树莓派

重新启动树莓派使更改生效。现在您应该可以通过代理服务器访问互联网了。

boot 文件夹

树莓派OS将启动文件存储在 SD 卡的第一个分区中，格式为 FAT 文件系统。

启动时，每个树莓派都会从启动分区加载各种文件，以便在 Linux 内核启动前启动各种处理器。

启动时，Linux 会将启动分区挂载为 /boot/firmware/。

注意

在使用 Bookworm 之前，树莓派OS将引导分区存储在 /boot/。从 Bookworm 开始，启动分区位于 /boot/firmware/。

bootcode.bin

bootloader，由 SoC 在启动时加载。它执行一些非常基本的设置，然后加载其中一个 start*.elf 文件。

树莓派4 和 5 不使用 bootcode.bin。取而代之的是板载EEPROM 中的启动代码。

start*.elf

加载到 SoC 中 VideoCore GPU 上的二进制固件块，然后接管启动过程。

start.elf：是基本固件。
start_x.elf：包含附加编解码器。
start_db.elf：可用于调试。
start_cd.elf：是固件的缩减版，删除了对编解码器和 3D 等硬件模块的支持以及调试日志支持；它还对初始帧缓冲区施加了限制。如果在 config.txt 中指定了 gpu_mem=16，则会自动使用缩减版固件。 start4.elf、start4x.elf、start4db.elf 和 start4cd.elf 是树莓派4 系列（4B、Pi 400、CM4 和 CM4S）专用的等效固件文件。

有关如何使用这些文件的更多信息，请参阅 config.txt 文档。

树莓派5 不使用 elf 文件。固件自包含在bootloader EEPROM 中。

fixup*.dat

与上一节中列出的 start*.elf 文件配对的链接器文件。

cmdline.txt

启动时传入内核的内核命令行。

config.txt

包含许多用于设置树莓派的配置参数。有关详细信息，请参阅 config.txt文档。

重要

树莓派5 启动分区中需要一个非空的 config.txt 文件。

issue.txt

基于文本的内务信息，包含发行版的日期和 git 提交 ID。

initramfs*

初始 ramdisk 的内容。在挂载真正的根文件系统之前，它会将临时根文件系统加载到内存中。

从Bookworm开始，树莓派OS默认包含一个 initramfs 文件。要启用初始 ramdisk，请在 config.txt 中使用 auto_initramfs 关键字进行配置。

ssh或ssh.txt

如果存在该文件，则在启动时启用 SSH。否则 SSH 默认为禁用。文件内容并不重要。即使是空文件也能启用 SSH。

设备树blob文件(*.dtb)

设备树 blob 文件包含各种型号树莓派的硬件定义。这些文件根据检测到的树莓派型号在启动时设置内核。

内核文件(*.img)

与树莓派型号相对应的各种内核映像文件：

文件名	处理器	树莓派型号	备注
`kernel.img`	BCM2835	Pi Zero、Pi 1、CM1
`kernel7.img`	BCM2836, BCM2837	Pi Zero 2 W、Pi 2、CM3、Pi 3+、CM3+	Pi 2 的后期版本使用 BCM2837
`kernel7l.img`	BCM2711	Pi 4、CM4、CM4S、Pi 400	大物理地址扩展 (LPAE)
`kernel8.img`	BCM2837、BCM2711、BCM2712	Pi Zero 2 W、Pi 2（后期修订版）、Pi 3、CM3、Pi 3+、CM3+、Pi 4、CM4、CM4S、Pi 400、CM5、Pi 5、Pi 500、Pi 500+	64位内核。早期版本的 Raspberry Pi 2（带 BCM2836）不支持 64 位内核。
`kernel_2712.img`	BCM2712	Pi 5、CM5、Pi 500、Pi 500+	Pi 5 优化过的 64位内核。

注意

运行 32 位内核的系统，lscpu 报告 CPU 架构为 armv7l；运行 64 位内核的系统，lscpu 报告 CPU 架构为 aarch64。armv7l 中的 l 指的是小端 CPU 架构，而不是 kernel7l.img 文件名中的 l 所表示的 LPAE。

覆盖文件夹

包含设备树覆盖图。它们用于配置各种硬件设备，如第三方音效卡。config.txt 中的条目会选择这些覆盖。更多信息，请参阅设备树、覆盖和参数。

LED警告闪烁代码

如果树莓派因某种原因无法启动或必须关闭，在许多情况下，LED 会闪烁特定次数以指示发生了什么。LED 会闪烁若干次长闪（0 或更多），然后产生短闪，以指示确切的状态。在大多数情况下，该模式会在两秒钟的间隔后重复。

长闪	短闪	状态
0	3	一般启动失败
0	4	未找到 start*.elf
0	7	未找到内核映像
0	8	SDRAM 故障
0	9	SDRAM 不足
0	10	处于 HALT 状态
1	2	检测到SD卡过流
2	1	分区不是 FAT
2	2	从分区读取失败
2	3	扩展分区不是 FAT
2	4	文件签名/哈希值不匹配 - Pi 4 和 5
3	1	SPI EEPROM 错误 - Pi 4 和 5
3	2	SPI EEPROM 受写保护 - Pi 4 和 5
3	3	I2C 错误 - Pi 4 和 5
3	4	安全启动配置无效
4	3	未找到 RP1
4	4	不支持的电路板类型
4	5	固件致命错误
4	6	A型电源故障
4	7	B型电源故障

配置UART

树莓派上有两种可用的 UART：PL011 和 mini UART。PL011 是一种功能强大、广泛兼容 16550 的 UART，而 mini UART 功能较少。

树莓派上的所有 UART 都只有 3.3V 电压，如果将它们连接到 5V 系统，就会造成损坏。可以使用适配器连接到 5V 系统。另外，也可以从第三方购买低成本的 USB 至 3.3V 串行适配器。

树莓派Zero、1、2 和 3

树莓派Zero、1、2 和 3 各包含以下两个 UART：

名称	类型
UART0	PL011
UART1	迷你 UART

树莓派4 和 400

树莓派4 Model B 和 400 另有四个 PL011，默认情况下禁用：

名称	类型
UART0	PL011
UART1	迷你 UART
UART2	PL011
UART3	PL011
UART4	PL011
UART5	PL011

树莓派5

树莓派5另有四个 PL011，默认情况下禁用：

名称	类型
UART0	PL011
UART1	PL011
UART2	PL011
UART3	PL011
UART4	PL011

树莓派5 没有迷你 UART。

CM1、CM3、CM3+ 和 CM4

如上所述，第一代CM以及CM3和CM3+有两个 UART，而CM4有六个 UART。

在所有型号的CM上，UART 默认为禁用状态，可使用设备树叠加明确启用。您还可以指定使用哪些 GPIO 引脚，例如

dtoverlay=uart1,txd1_pin=32,rxd1_pin=33

主UART

在树莓派上，GPIO 14（发送）和 15（接收）上选择了一个 UART，这就是主 UART。默认情况下，这也是 Linux 控制台可能使用的 UART。请注意，GPIO 14 是 GPIO 针座上的第 8 针，而 GPIO 15 是第 10 针。

在树莓派5 上，主 UART 位于调试头。

辅助UART

辅助 UART 通常不在 GPIO 连接器上。默认情况下，在包含无线局域网/蓝牙组合控制器的机型上，辅助 UART 连接到该控制器的蓝牙侧。

主UART和辅助UART

下表总结了各种树莓派设备上 UART 的分配情况：

型号	主控/控制台	副控/蓝牙
树莓派Zero	UART0	UART1
树莓派Zero W /树莓派Zero 2W	UART1	UART0
树莓派1	UART0	UART1
树莓派2	UART0	UART1
树莓派3	UART1	UART0
CM3 和 3+	UART0	UART1
树莓派4	UART1	UART0
树莓派5	UART10	`<专用 UART>`

树莓派OS 上的 Linux 设备：

Linux设备	描述
`/dev/ttyS0`	迷你 UART
`/dev/ttyAMA0`	第一个 PL011（UART0）
`/dev/serial0`	主 UART
`/dev/serial1`	辅助 UART
`/dev/ttyAMA10`	树莓派5 调试 UART

/dev/serial0 和 /dev/serial1 是指向 /dev/ttyS0 或 /dev/ttyAMA0 的符号链接。

在树莓派5上，/dev/serial0 是指向 /dev/ttyAMA10 的符号链接。

由于 Bookworm 的更改，/dev/serial1 默认不存在。通过在 config.txt 中设置以下值，可以重新启用 serial1：

dtparam=krnbt=off

提示

此选项将来可能无法在所有型号上使用。只有在别无选择的情况下才使用该选项。

Mini-UART和CPU内核频率

注意

如果是主 UART 或蓝牙被禁用，则默认情况下会禁用迷你 UART。

要使用迷你 UART，需要将树莓派配置为使用固定的 VPU 内核时钟频率。这是因为迷你 UART 时钟与 VPU 内核时钟相连，因此当内核时钟频率发生变化时，UART 波特率也会随之变化。可将 enable_uart 和 core_freq 设置添加到 config.txt 中，以改变 mini UART 的行为。下表总结了可能的组合：

迷你UART设置为	核心时钟	结果
主 UART	可变	迷你 UART 禁用
主 UART	通过设置 enable_uart=1 固定	启用 mini UART，核心时钟固定为 250MHz，或者如果设置 `force_turbo=1`，则使用 VPU 的turbo频率
辅助 UART	可变	禁用迷你 UART
二级 UART	通过设置 core_freq=250 固定	启用 mini UART

enable_uart 标志的默认状态取决于哪个 UART 是主 UART：

主 UART	enable_uart 标志的默认状态
迷你 UART	0
第一个 PL011（UART0）	1

禁用Linux串行控制台

默认情况下，主 UART 被分配给 Linux 控制台。如果想将主 UART 用于其他用途，必须重新配置树莓派OS。这可以通过 raspi-config 来完成：

启动 raspi-config： sudo raspi-config
选择选项 3 - 接口选项
选择选项 P6 - 串口
在提示 "Would you like a login shell to be accessible over serial?" 时，回答 "No"。
在提示 "Would you like the serial port hardware to be enabled?," 时，回答 "Yes"。
退出 raspi-config，重启树莓派使更改生效

启用Linux早期控制台

虽然 Linux 内核在启动过程中相对较早地启动了 UART，但在一些关键的基础架构设置完成后，UART 仍要运行很长时间。如果无法访问当时的内核日志信息，就很难诊断这些早期阶段的故障。要启用对其中一个 UART 的 earlycon 支持，可在 cmdline.txt 中添加以下选项之一，具体取决于哪个 UART 是主 UART：

对于树莓派5，earlycon 输出只出现在 3 针调试连接器上，配置如下：

earlycon=pl011,0x107d001000,115200n8

对于树莓派4、CM4、CM4S 和 400：

earlycon=uart8250,mmio32,0xfe215040
earlycon=pl011,mmio32,0xfe201000

适用于树莓派2、3、3+、Zero 2W、 CM3 和 CM3+：

earlycon=uart8250,mmio32,0x3f215040
earlycon=pl011,mmio32,0x3f201000

适用于树莓派1、Zero、Zero W 和 CM1：

earlycon=uart8250,mmio32,0x20215040
earlycon=pl011,mmio32,0x20201000

波特率默认为 115200bps。

注意

选择错误的早期控制台会导致树莓派无法启动。

UART和设备树

在内核GitHub](https://github.com/raspberrypi/linux) 上可以找到各种 UART 设备树覆盖定义。最有用的两个覆盖是 disable-bt 和 miniuart-bt。

disable-bt 会禁用蓝牙设备，并使第一个 PL011（UART0）成为主 UART。你还必须禁用初始化调制解调器的系统服务，这样它就不会连接到 UART（使用 sudo systemctl disable hciuart）。

miniuart-bt 将蓝牙功能切换为使用迷你 UART，并将第一个 PL011（UART0）作为主 UART。请注意，这可能会降低最大可用波特率（请参阅下文的迷你 UART 限制）。还必须使用 force_turbo=1 或 core_freq=250 将 VPU 内核时钟设置为固定频率。

覆盖层 uart2、uart3、uart4 和 uart5 用于启用树莓派4 上的四个额外 UART。文件夹中还有其他特定于 UART 的覆盖。有关设备树覆盖层的详细信息，请参阅 /boot/firmware/overlays/README，或运行 dtoverlay -h overlay-name 查看说明和使用信息。

在 config.txt 文件中添加一行，即可应用设备树覆盖。请注意，文件名中的 -overlay.dts 部分会被删除。例如

dtoverlay=disable-bt

PL011和微型UART

PL011 UART 与 mini-UART 之间存在一些差异。

mini-UART 的 FIFO 较小。加上缺乏流量控制，因此在波特率较高时更容易丢失字符。一般来说，它的性能也不如 PL011，这主要是由于它的波特率与 VPU 时钟速度有关。

与 PL011 相比，微型 UART 的具体不足之处如下：

无断线检测
无成帧错误检测
无奇偶校验位
无接收超时中断

迷你 UART 和 PL011 的 BCM2835 实现都没有 DCD、DSR、DTR 或 RI 信号。

有关 mini UART 的更多文档，请参阅 SoC 外设文档。

设备树、覆盖和参数

Raspberry Pi 内核和固件使用设备树（DT）来描述硬件。这些设备树可能包括用于控制板上功能的 DT 参数。DT 覆盖层允许对可选的外部硬件进行描述和配置，它们还支持更多控制参数。

固件加载器（start.elf 及其变体）负责加载 DTB（设备树 Blob，一种机器可读的 DT 文件）。它根据电路板版本号选择加载哪个文件，并进行修改以进一步定制。这种运行时定制功能可避免使用许多只有细微差别的 DTB。

用户在 config.txt 中提供的参数，以及任何覆盖层及其参数都会被扫描，然后应用。加载程序会检查结果，以了解（例如）哪个 UART（如果有）将用于控制台。最后，它会启动内核，并传递一个指向合并后 DTB 的指针。

设备树

设备树 (DT) 是对系统硬件的描述。它应包括基本 CPU 的名称、内存配置和任何外设（内部和外部）。DT 不应用于描述软件，尽管列出硬件模块通常会导致加载驱动模块。

注意

请记住，DT 应该是操作系统中立的，因此任何 Linux 专用的内容都不应该出现在 DT 中。

设备树将硬件配置表示为节点的层次结构。每个节点都可能包含属性和子节点。属性是以字节命名的数组，可包含字符串、数字（big-endian）、字节的任意序列以及它们的任意组合。与文件系统类似，节点是目录，属性是文件。节点和属性在树中的位置可以用路径来描述，斜线作为分隔符，单斜线 (/) 表示根节点。

基本DTS语法

设备树通常以文本形式编写，称为设备树源代码（DTS），并存储在后缀为 .dts 的文件中。DTS 语法类似于 C 语言，使用大括号分组，每行末尾使用分号。请注意，DTS 要求在大括号后使用分号：就像 C struct 而不是函数。编译后的二进制格式称为扁平化设备树（FDT）或设备树 Blob（DTB），存储在 .dtb 文件中。

下面是一个 .dts 格式的简单树：

/dts-v1/;
/include/ "common.dtsi";

/ {
    node1 {
        a-string-property = "A string";
        a-string-list-property = "first string", "second string";
        a-byte-data-property = [0x01 0x23 0x34 0x56];
        cousin: child-node1 {
            first-child-property;
            second-child-property = <1>;
            a-string-property = "Hello, world";
        };
        child-node2 {
        };
    };
    node2 {
        an-empty-property;
        a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */
        child-node1 {
            my-cousin = <&cousin>;
        };
    };
};

/node2 {
    another-property-for-node2;
};

这棵树包含

必需的标头： /dts-v1/
包含另一个 DTS 文件，通常命名为 *.dtsi，类似于 C 语言中的 .h 头文件
一个根节点 /
几个子节点：节点 1 和节点 2
节点 1 的一些子节点：node1 和 node2
一个标签（cousin）和对该标签的引用（&cousin）
分布在树中的几个属性
重复节点 (/node2)

属性是简单的键值对，其值可以为空，也可以包含任意字节流。虽然数据结构中没有对数据类型进行编码，但有几种基本的数据表示方式可以在设备树源文件中表达。

文本字符串（NUL 结尾）用双引号表示：

string-property = "a string";

单元格是 32 位无符号整数，用角括弧分隔：

cell-property = <0xbeef 123 0xabcd1234>;

任意字节数据用方括号分隔，以十六进制输入：

binary-property = [01 23 45 67 89 ab cd ef];

不同表示形式的数据可以用逗号连接起来：

mixed-property = "a string", [01 23 45 67], <0x12345678>；

逗号还可用于创建字符串列表：

string-list = "red fish", "blue fish"；

关于/include/的旁白

/include/ 指令产生简单的文本包含，就像 C 的 #include 指令一样，但 Device Tree 编译器的一个特性导致了不同的使用模式。由于节点是以绝对路径命名的，因此同一节点有可能在 DTS 文件（及其包含文件）中出现两次。出现这种情况时，节点和属性会根据需要交错组合并覆盖属性（后面的值会覆盖前面的值）。

在上面的示例中，/node2 的第二次出现导致在原来的基础上增加了一个新属性：

/node2 {
    an-empty-property;
    a-cell-property = <1 2 3 4>; /* each number (cell) is a uint32 */
    another-property-for-node2;
    child-node1 {
        my-cousin = <&cousin>;
    };
};

因此，一个 .dtsi 可以覆盖树中的多个地方，或为多个地方提供默认值。

标签和引用

树的一个部分经常需要引用另一个部分，有四种方法可以做到这一点：

路径字符串：与文件系统路径类似，例如 /soc/i2s@7e203000 是 BCM2835 和 BCM2836 中 I2S 设备的完整路径。标准 API 不会创建类似 /soc/i2s@7e203000/status这样的属性路径：而是首先找到一个节点，然后选择该节点的属性。
phandle指针：分配给节点 phandle 属性的唯一 32 位整数。由于历史原因，你可能还会看到一个多余的、匹配的 linux,phandle。phandle 按顺序编号，从 1 开始；0 不是有效的 phandle。当 DT 编译器在整数上下文中遇到对节点的引用时，通常会以标签的形式分配它们。使用 phandle 对节点的引用会被简单地编码为相应的整数（单元格）值；没有标记来表明它们应被解释为 phandle，因为这是由应用程序定义的。
标签：就像 C 语言中的标签给代码中的一个位置命名一样，DT 标签也给层次结构中的一个节点命名。编译器在字符串上下文 (&node) 和整数上下文 (<&node>) 中使用标签引用时，会将其转换为路径；原始标签不会出现在编译输出中。请注意，标签不包含任何结构；它们只是全局名称空间中的标记。
别名：与标签类似，只是它们作为一种索引形式出现在 FDT 输出中。别名存储为 /aliases 节点的属性，每个属性将别名映射为路径字符串。虽然别名节点出现在源代码中，但路径字符串通常是作为标签 (&node) 的引用出现，而不是全部写出。将路径字符串解析为节点的 DT API 通常会查看路径的第一个字符，将不以斜线开头的路径视为别名，必须首先使用 /aliases 表将其转换为路径。

设备树语义

如何构建设备树，以及如何最好地使用设备树来捕捉某些硬件的配置，是一个庞大而复杂的课题。有许多资源可供使用，下面列出了其中一些，但有几点值得强调：

compatible(兼容) 属性是硬件描述与驱动软件之间的纽带。当操作系统遇到具有 compatible 属性的节点时，它会在设备驱动程序数据库中查找，以找到最佳匹配。在 Linux 中，这通常会导致驱动模块被自动加载，前提是该模块已被适当标注且未列入黑名单。
status(状态) 属性表示设备是启用还是禁用。如果 status 为 ok、okay 或 absent，则表示设备已启用。否则，status 应为 disabled(禁用)，这样设备就被禁用了。将状态设置为 disabled 的设备放入 .dtsi 文件中可能很有用。派生配置可以包含该 .dtsi 文件，并将所需设备的状态设置为 okay。

设备树覆盖

现代片上系统（SoC）是一种非常复杂的设备；完整的设备树可能长达数百行。再进一步，将 SoC 与其他组件一起放置在电路板上，只会使问题更加复杂。为了便于管理，尤其是在相关设备共享组件的情况下，将通用元素放在 .dtsi 文件中，并从可能的多个 .dts 文件中包含这些元素是合理的。

当树莓派这样的系统还支持 HAT 等可选插件配件时，问题就更大了。最终，每种可能的配置都需要一个设备树来描述，但一旦考虑到所有不同的基本型号和大量可用配件，组合的数量就会开始迅速倍增。

我们需要的是一种使用部分 "设备树" 描述这些可选组件的方法，然后通过使用基本 DT 并添加大量可选元素来构建完整的设备树。您可以这样做，这些可选元素被称为 "覆盖层"。

除非你想学习如何为树莓派s 编写覆盖层，否则你最好跳到第3部分：在树莓派上使用设备树。

片段

DT 覆盖由许多片段组成，每个片段针对一个节点及其子节点。虽然概念听起来很简单，但语法初看起来却相当奇怪：

// Enable the i2s interface
/dts-v1/;
/plugin/;

/ {
    compatible = "brcm,bcm2835";

    fragment@0 {
        target = <&i2s>;
        __overlay__ {
            status = "okay";
            test_ref = <&test_label>;
            test_label: test_subnode {
                dummy;
            };
        };
    };
};

compatible 字符串表明它适用于 BCM2835，这是树莓派 SoC 的基本架构；如果覆盖层使用了树莓派4的功能，那么 brcm,bcm2711 就是正确的值，否则 brcm,bcm2835 就可以用于所有树莓派覆盖层。然后是第一个（在本例中也是唯一的）片段。片段应从 0 开始按顺序编号。如果不遵守这一点，可能会导致部分或全部片段丢失。

每个片段由两部分组成：一个 target 目标属性，用于标识要应用覆盖的节点；以及 __overlay__ 本身，其主体被添加到目标节点上。上面的示例可以这样理解

/dts-v1/;
/plugin/;

/ {
    compatible = "brcm,bcm2835";
};

&i2s {
    status = "okay";
    test_ref = <&test_label>;
    test_label: test_subnode {
        dummy;
    };
};

如果 dtc 的版本足够新，你可以完全按照上面的方法编写示例，并获得相同的输出，但有些自制工具还不能理解这种格式。任何您希望包含在标准树莓派操作系统内核中的覆盖层，目前都应使用旧格式编写。

将该覆盖层与标准的树莓派基本设备树（例如 bcm2708-rpi-b-plus.dtb）合并后，如果覆盖层在之后被加载，其效果将是通过将 I2S 接口的状态更改为 OK 来启用该接口。但如果尝试使用以下方法编译该覆盖层

dtc -I dts -O dtb -o 2nd.dtbo 2nd-overlay.dts

...就会出现错误：

Label or path i2s not found

这并不出乎意料，因为编译器并没有引用基础 .dtb 或 .dts 文件来查找 i2s 标签。

再试一次，这次使用原来的示例，并添加 -@ 选项以允许未解决的引用（以及 -Hepapr 以消除一些杂乱）：

dtc -@ -Hepapr -I dts -O dtb -o 1st.dtbo 1st-overlay.dts

如果 dtc 返回关于第三行的错误信息，说明它没有覆盖工作所需的扩展。运行 sudo apt install device-tree-compiler 再试一次，这次编译应该能成功完成。请注意，内核树中的 scripts/dtc/dtc 中也有合适的编译器，在 dtbs 编译目标时使用：

make ARCH=arm dtbs

转储 DTB 文件的内容，查看编译器生成了什么：

fdtdump 1st.dtbo

输出结果应与下面类似：

/dts-v1/;
// magic:		0xd00dfeed
// totalsize:		0x207 (519)
// off_dt_struct:	0x38
// off_dt_strings:	0x1c8
// off_mem_rsvmap:	0x28
// version:		17
// last_comp_version:	16
// boot_cpuid_phys:	0x0
// size_dt_strings:	0x3f
// size_dt_struct:	0x190

/ {
    compatible = "brcm,bcm2835";
    fragment@0 {
        target = <0xffffffff>;
        __overlay__ {
            status = "okay";
            test_ref = <0x00000001>;
            test_subnode {
                dummy;
                phandle = <0x00000001>;
            };
        };
    };
    __symbols__ {
        test_label = "/fragment@0/__overlay__/test_subnode";
    };
    __fixups__ {
        i2s = "/fragment@0:target:0";
    };
    __local_fixups__ {
        fragment@0 {
            __overlay__ {
                test_ref = <0x00000000>;
            };
        };
    };
};

在文件结构的冗长描述之后，就是我们的片段。但请仔细看--在我们写 &i2s 的地方，现在显示的是 0xffffffffff，这说明发生了一些奇怪的事情（旧版本的 dtc 可能会显示 0xdeadbeef）。编译器还添加了一个 phandle 属性，其中包含一个唯一的（对该覆盖层而言）小整数，用来表示节点有一个标签，并用相同的小整数替换了所有对标签的引用。

在片段之后有三个新节点：

__symbols__ 列出了叠加中使用的标签（此处为 test_label），以及通向标签节点的路径。这个节点是如何处理未解决符号的关键。
__fixups__ 包含一个属性列表，它将未解决符号的名称映射到片段中需要用目标节点的 phandle 进行修补的单元格的路径列表，一旦找到目标节点。在本例中，路径指向 target 的 0xffffffff 值，但片段可能包含其他需要额外修复的未解决引用。
__local_fixups__ 保存了覆盖层中存在的任何标签引用的位置--即 test_ref 属性。之所以需要这样做，是因为执行合并的程序必须确保 phandle 编号是连续和唯一的。

在第 1.3节中提到，"原始标签不会出现在编译输出中"，但使用 -@ 开关时并非如此。相反，每个标签都会在 __symbols__ 节点中产生一个属性，将标签映射到路径，这与 aliases 节点完全相同。事实上，这种机制非常相似，以至于在解析符号时，如果没有 __symbols__ 节点，树莓派载入器就会搜索 aliases 节点。这曾一度很有用，因为提供足够的别名可以使用非常旧版本的 dtc 来构建基础 DTB 文件，但幸运的是，这已经成为历史了。

设备树参数

为了避免大量设备树覆盖，并减少外设用户修改 DTS 文件的需要，树莓派载入器支持一项新功能--设备树参数。这允许使用命名参数对 DT 进行小改动，类似于内核模块从 modprobe 和内核命令行接收参数的方式。基本 DTB 和覆盖层（包括 HAT 覆盖层）都可以公开参数。

参数是通过在 DTS 根节点上添加 __overrides__ 节点来定义的。它包含名称为所选参数名称的属性，其值是由目标节点的 phandle（对标签的引用）和表示目标属性的字符串组成的序列；支持字符串、整数（单元）和布尔属性。

字符串参数

字符串参数是这样声明的：

name = <&label>,"property";

其中 label 和 property 用合适的值代替。字符串参数可导致其目标属性增长、缩小或创建。

请注意，名为 status 的属性会被特殊处理；非 0/true/yes/on 的值会被转换为字符串 "okay"，而 0/false/no/off 则会被转换为 "disabled"。

整数参数

整数参数的声明如下

name = <&label>, "property.offset"; // 8 位
name = <&label>, "property;offset"; // 16 位
name = <&label>, "property:offset"; // 32 位
name = <&label>, "property#offset"; // 64 位

在这里，label(标签) 、property(属性) 和 offset(偏移量)由合适的值代替；偏移量以字节为单位指定，相对于属性的起始值（默认为十进制），前面的分隔符决定了参数的大小。与以前的实现方式不同，整数参数可以指向不存在的属性或超出现有属性末尾的偏移量。

布尔参数

设备树将布尔值编码为零长度属性；如果存在，则属性为真，否则为假。它们的定义如下

boolean_property; // 设置 "boolean_property "为 true

如果不定义一个属性，该属性就会被赋值为 false。布尔参数也是这样声明的，用合适的值代替 label 和 property 占位符：

name = <&label>, "property?"；

反转布尔在应用之前会反转输入值，其方式与普通布尔相同；它们的声明方式类似，但使用 ! 表示反转：

name = <&label>,"property!";

布尔参数可以创建或删除属性，但不能删除基础 DTB 中已存在的属性。

字节字符串参数

字节字符串属性是任意的字节序列，如 MAC 地址。它们接受十六进制字节的字符串，字节之间有无冒号均可。

mac_address = <&ethernet0>,"local_mac_address[";

选择 [ 是为了与 DT 声明字节字符串的语法相匹配：

local_mac_address = [aa bb cc dd ee ff]；

具有多个目标的参数

在某些情况下，在设备树的多个位置设置相同的值会很方便。与创建多个参数这种不方便的方法相比，我们可以通过串联的方式为单个参数添加多个目标，如下所示：

    __overrides__ {
        gpiopin = <&w1>,"gpios:4",
                  <&w1_pins>,"brcm,pins:0";
        ...
    };

(取自 w1-gpio 覆盖层的示例）

注意

甚至可以用一个参数针对不同类型的属性。您可以合理地将 enable 参数连接到 status 字符串、包含 0 或 1 的单元格以及适当的布尔属性。

字面赋值

DT 参数机制允许对同一参数的多个目标进行修补，但由于必须向所有位置写入相同的值（格式转换和反布尔运算中的否定除外），因此实用性受到限制。增加嵌入式字面赋值后，参数可以写入任意值，而与用户提供的参数值无关。

赋值出现在声明的末尾，用 = 表示：

str_val  = <&target>,"strprop=value";              // 1
int_val  = <&target>,"intprop:0=42"                // 2
int_val2 = <&target>,"intprop:0=",<42>;            // 3
bytes    = <&target>,"bytestr[=b8:27:eb:01:23:45"; // 4

第 1、2 和 4 行相当明显，但第 3 行更有趣，因为其值显示为整数（单元格）值。DT 编译器会在编译时对整数表达式进行求值，这可能很方便（尤其是在使用宏值的情况下），但单元格也可以包含对标签的引用：

// 强制 LED 使用内部 GPIO 控制器上的 GPIO。
exp_led = <&led1>,"gpios:0=",<&gpio>,
          <&led1>,"gpios:4";

应用叠加时，标签将以常规方式与基本 DTB 相对应。像这样将多部分参数分成多行是个好主意，这样更容易阅读--增加单元格值赋值后，这一点变得更加必要。

请记住，除非应用参数，否则参数不起任何作用--查找表中的默认值将被忽略，除非使用参数名称而不赋值。

查找表

查找表允许参数输入值在使用前进行转换。它们就像关联数组，类似于 switch/case 语句：

phonetic = <&node>,"letter{a=alpha,b=bravo,c=charlie,d,e,='tango uniform'}";
bus      = <&fragment>,"target:0{0=",<&i2c0>,"1=",<&i2c1>,"}";

没有 =value 的键表示使用该键作为值，前面没有键的 = 表示在没有匹配的情况下使用默认值，以逗号（或任何地方的空 key=value 对）开始或结束列表表示应使用未匹配的输入值，否则，找不到匹配值就是错误。

注意

单元格整数值后的表格字符串中的逗号分隔符是隐式的，显式添加逗号分隔符会创建空值对（见上文）。

注意

由于查找表对输入值进行操作，而字面赋值会忽略输入值，因此无法将两者结合起来--查找声明中关闭 } 后的字符会被视为错误。

覆盖/片段参数

所描述的 DT 参数机制有许多局限性，包括缺乏创建整数数组的简便方法，以及无法创建新节点。克服其中一些限制的方法之一是有条件地包含或排除某些片段。

通过将 __overlay__ 节点重命名为 __dormant__ ，可以将某个片段排除在最终合并过程之外（禁用）。对参数声明语法进行了扩展，允许使用原本不合法的零目标 phandle 来表示下面的字符串包含片段或覆盖范围内的操作。到目前为止，已经实现了四种操作：

+<n> // 启用片段 <n
-<n> // 禁用片段 <n>
=<n> // 如果指定的参数值为真，则启用片段 <n>，否则禁用它
!<n> // 如果分配的参数值为假，则启用片段 <n>，否则禁用它

示例

just_one    = <0>,"+1-2"; // 启用 1，禁用 2
conditional = <0>,"=3!4"; // 如果参数值为真，则启用 3，禁用 4、
                          // 否则禁用 3，启用 4。

i2c-rtc 叠加使用了这种技术。

特殊属性

当参数指向一些属性名时，它们会得到特殊处理。其中一个你可能已经注意到了 -status 会将布尔值转换为 okey(是) 或 disabled(否) 。

赋值给 bootargs 属性时，会追加而不是覆盖它--这就是将设置添加到内核命令行的方法。

reg 属性用于指定设备地址--内存映射硬件块的位置、I2C 总线上的地址等。子节点的名称应以十六进制地址限定，并使用 @ 作为分隔符：

        bmp280@76 {
            reg = <0x77>;
            ...
        };

为 reg 属性赋值时，父节点名称的地址部分将被赋值所取代。当多次使用同一覆载时，这可用于防止节点名称冲突--i2c-gpio 覆载就使用了这种技术。

name 属性是一个伪属性--它不应出现在 DT 中，但对其赋值会导致其父节点的名称更改为赋值。与 reg 属性一样，该属性可用于赋予节点唯一的名称。

叠加地图文件

围绕 BCM2711 SoC 构建的树莓派4 的推出带来了许多变化；其中一些变化是新增的接口，另一些则是对现有接口的修改（或删除）。有一些专为树莓派4 设计的新覆盖层在旧硬件上没有意义，例如启用新 SPI、I2C 和 UART 接口的覆盖层，但其他覆盖层即使控制的功能与新设备仍然相关，也无法正确应用。

因此，需要一种方法来定制覆盖层，使其适用于具有不同硬件的多个平台。要在单个 .dtbo 文件中支持所有平台，就需要大量使用隐藏（"休眠"）片段，并改用按需符号解析机制，这样不需要的缺失符号就不会导致故障。一个更简单的解决方案是，根据当前平台的不同，添加将覆盖层名称映射到多个实现文件之一的功能。

覆盖图是固件在启动时加载的文件。它以 DTS 源格式（overlay_map.dts）编写，编译为 overlay_map.dtb，并存储在 overlays 目录中。

这是当前地图文件的摘录（见完整版）：

/ {
	disable-bt {
		bcm2835;
		bcm2711;
		bcm2712 = "disable-bt-pi5";
	};

	disable-bt-pi5 {
		bcm2712;
	};

	uart5 {
		bcm2711;
	};

	pi3-disable-bt {
		renamed = "disable-bt";
	};

	lirc-rpi {
		deprecated = "use gpio-ir";
	};
};

每个节点都有一个需要特殊处理的覆盖层名称。每个节点的属性要么是平台名称，要么是少数特殊指令之一。覆盖图支持以下平台名称：

bcm2835 用于所有围绕 BCM2835、BCM2836、BCM2837 和 RP3A0 SoC 构建的 Raspberry Pis
用于 Raspberry Pi 4B、CM4、CM4S 和 Pi 400 的 bcm2711
用于 Raspberry Pi 5、CM5、Pi 500 和 Pi 500+ 的 bcm2712

没有值的平台名称（空属性）表示当前覆盖层与该平台兼容；例如，uart5与bcm2711平台兼容。平台的非空值是替代所请求的覆盖层的名称；在 BCM2712 上请求disable-bt，结果是载入disable-bt-pi5。任何未包含在覆盖节点中的平台都与该覆盖不兼容。地图中未提及的任何覆盖都被假定为与所有平台兼容。

第二个示例节点 -disable-bt-pi5- 可以从 disable-bt 的内容中推断出来，但这一情报将用于文件的构建，而不是文件的解释。

uart5 覆盖只有在 BCM2711 上才有意义。

如果某个平台未被列入覆载，则可能需要使用其中一条特殊指令：

renamed(重命名) 指令指明覆盖层的新名称（应与原名称基本兼容），但也会记录重命名警告。
deprecated(废弃) 指令包含一条简短的错误解释信息，该信息将在通用前缀 overlay '...' is deprecated:.。

可以采用链式重命名和特定平台实现，但要注意避免循环！

记住：只需列出例外情况--没有覆盖节点意味着所有平台都应使用默认文件。

从固件访问诊断信息在调试中有所介绍。

dtoverlay 和 dtmerge 实用程序已扩展到支持映射文件：

dtmerge 从基本 DTB 中的兼容字符串中提取平台名称。
dtoverlay 从位于 /proc/device-tree 的实时设备树中读取兼容字符串，但可以使用 -p 选项提供另一个平台名称（对于在不同平台上的模拟运行非常有用）。

它们都会将错误、警告和任何调试输出发送到 STDERR。

示例

下面是一些不同类型属性的示例，并附有用于修改它们的参数：

/ {
    fragment@0 {
        target-path = "/";
        __overlay__ {

            test: test_node {
                string = "hello";
                status = "disabled";
                bytes = /bits/ 8 <0x67 0x89>;
                u16s = /bits/ 16 <0xabcd 0xef01>;
                u32s = /bits/ 32 <0xfedcba98 0x76543210>;
                u64s = /bits/ 64 < 0xaaaaa5a55a5a5555 0x0000111122223333>;
                bool1; // Defaults to true
                       // bool2 defaults to false
                mac = [01 23 45 67 89 ab];
                spi = <&spi0>;
            };
        };
    };

    fragment@1 {
        target-path = "/";
        __overlay__ {
            frag1;
        };
    };

    fragment@2 {
        target-path = "/";
        __dormant__ {
            frag2;
        };
    };

    __overrides__ {
        string =      <&test>,"string";
        enable =      <&test>,"status";
        byte_0 =      <&test>,"bytes.0";
        byte_1 =      <&test>,"bytes.1";
        u16_0 =       <&test>,"u16s;0";
        u16_1 =       <&test>,"u16s;2";
        u32_0 =       <&test>,"u32s:0";
        u32_1 =       <&test>,"u32s:4";
        u64_0 =       <&test>,"u64s#0";
        u64_1 =       <&test>,"u64s#8";
        bool1 =       <&test>,"bool1!";
        bool2 =       <&test>,"bool2?";
        entofr =      <&test>,"english",
                      <&test>,"french{hello=bonjour,goodbye='au revoir',weekend}";
        pi_mac =      <&test>,"mac[{1=b8273bfedcba,2=b8273b987654}";
        spibus =      <&test>,"spi:0[0=",<&spi0>,"1=",<&spi1>,"2=",<&spi2>;

        only1 =       <0>,"+1-2";
        only2 =       <0>,"-1+2";
        enable1 =     <0>,"=1";
        disable2 =    <0>,"!2";
    };
};

有关更多示例，树莓派Linux GitHub 存储库中有大量覆盖源文件。

导出标签

固件中的叠加处理和使用 dtoverlay 实用程序的运行时叠加应用程序将叠加中定义的标签视为该叠加的私有标签。这样就不必为标签起全局唯一的名称（使标签保持简短），而且可以多次使用同一覆盖层而不会发生冲突（前提是使用了一些技巧--请参阅特殊属性）。

有时，用一种覆盖层创建标签，再从另一种覆盖层使用，这样做非常有用。自 2020 年 2 月 14 日起发布的固件可以将某些标签声明为全局标签 - __exports__ 节点：

    ...
    public: ...

    __exports__ {
        public; // 导出标签 "public "到基础 DT
    };
};

应用此覆盖层时，加载器会删除除已导出符号（本例中为 public）以外的所有符号，并重写路径，使其相对于包含标签的片段的目标。在此之后加载的覆盖层可以引用 &public。

覆盖层应用顺序

在大多数情况下，片段的应用顺序并不重要，但对于自行打补丁的覆盖层（片段的目标是覆盖层中的一个标签，称为覆盖层内片段）来说，这就变得很重要了。在旧固件中，片段严格按照从上到下的顺序应用。在 2020 年 2 月 14 日发布的固件中，片段分两次应用：

首先应用并隐藏针对其他片段的片段。
然后再应用常规片段。

由于第一步在 dtoverlay 实用程序中进行，而第二步由内核执行（内核无法处理重叠内的片段），因此这种分割对运行时重叠尤为重要。

在树莓派上使用设备树

DTB、覆盖层和config.txt

在树莓派上，加载器（start.elf 镜像之一）的工作是将覆盖层与适当的基本设备树相结合，然后将完全解析的设备树传递给内核。基本设备树与 start.elf 位于 FAT 分区（Linux 中为 /boot/firmware/）中，名为 bcm2711-rpi-4-b.dtb、bcm2710-rpi-3-b-plus.dtb 等。请注意，某些型号（3A+、A、A+）将分别使用与 "b" 对应的型号（3B+、B、B+）。这种选择是自动的，允许在各种设备中使用相同的 SD 卡映像。

注意

DT 和 ATAG 相互排斥，将 DT blob 传递给不理解它的内核会导致启动失败。固件会一直尝试加载 DT 并将其传递给内核，因为自 rpi-4.4.y 以来的所有内核在没有 DTB 的情况下都无法运行。你可以通过在 config.txt 中添加 device_tree=（强制使用 ATAG）来覆盖这一点，这对简单的裸机内核很有用。

加载器现在支持使用 bcm2835_defconfig 进行构建，该配置选择上游 BCM2835 支持。该配置将导致 bcm2835-rpi-b.dtb 和 bcm2835-rpi-b-plus.dtb。如果这些文件与内核一起复制，那么加载器将默认尝试加载其中一个 DTB。

为了管理设备树和覆盖层，加载器支持大量 config.txt 指令：

dtoverlay=acme-board
dtparam=foo=bar,level=42

这将导致加载器在固件分区中查找 overlays/acme-board.dtbo，树莓派OS 将固件分区挂载在 /boot/firmware/ 上。然后，加载器将搜索参数 foo 和 level，并为其分配指定值。

加载器还会搜索已编程 EEPROM 的附加 HAT，并从那里加载支持的覆盖层--可以直接加载，也可以从 "overlays" 目录中按名称加载；这一切都无需用户干预。

有多种方法可以判断内核正在使用设备树：

启动时的内核信息 "Machine model:"（机器型号：）有一个特定板卡的值，如 "树莓派2B"，而不是 "BCM2709"。
存在 /proc/device-tree，其中包含的子目录和文件与 DT 的节点和属性完全一致。

有了设备树，内核就会自动搜索并加载支持指定启用设备的模块。因此，通过为设备创建适当的 DT 覆盖层，设备的用户就不必再编辑 /etc/modules；所有的配置都将在 config.txt 中进行，而对于 HAT，甚至连这一步都不需要。不过需要注意的是，i2c-dev 等分层模块仍需明确加载。

反过来说，由于除非 DTB 请求，否则平台设备不会被创建，因此应该不再需要将过去由于电路板支持代码中定义的平台设备而加载的模块列入黑名单。事实上，当前的树莓派操作系统镜像文件中没有黑名单文件（除了某些 WLAN 设备有多个驱动程序）。

DT参数

如上所述，DT 参数是对设备配置进行微小更改的便捷方法。当前的基本 DTB 支持启用和控制板载音频、I2C、I2S 和 SPI 接口的参数，而无需使用专用的覆盖层。使用时，参数如下所示：

dtparam=audio=on,i2c_arm=on,i2c_arm_baudrate=400000,spi=on

注意

可以在同一行放置多个指定，但要确保不超过 80 个字符的限制。

如果您有一个定义了某些参数的覆盖层，可以像这样在随后的行中指定这些参数：

dtoverlay=lirc-rpi
dtparam=gpio_out_pin=16
dtparam=gpio_in_pin=17
dtparam=gpio_in_pull=down

...或者像这样附加到覆盖行：

dtoverlay=lirc-rpi,gpio_out_pin=16,gpio_in_pin=17,gpio_in_pull=down

叠加参数只在下一次叠加加载之前有效。如果覆盖层和基本层都导出了同名参数，则覆盖层中的参数优先；建议避免这样做。要暴露基础 DTB 导出的参数，请使用以下命令结束当前覆盖作用域

dtoverlay=

特定于电路板的标签和参数

树莓派主板配备两个I2C接口。这些接口通常被划分：一个用于Arm CPU，另一个用于VideoCore GPU。在几乎所有型号中，i2c1属于CPU，i2c0属于GPU，用于控制摄像头和读取HAT扩展板的EEPROM。然而，早期版本的Model B中有两个型号将这两者的角色进行了互换。

为了在所有树莓派上使用同一套覆盖层和参数，固件创建了一些特定于电路板的 DT 参数。这些参数是

i2c/i2c_arm
i2c_vc
i2c_baudrate/i2c_arm_baudrate
i2c_vc_baudrate

这些是 i2c0、i2c1、i2c0_baudrate 和 i2c1_baudrate 的别名。建议只在确实需要时才使用 i2c_vc 和 i2c_vc_baudrate，例如，在对 HAT EEPROM 进行编程时（最好使用软件 I2C 总线，使用 i2c-gpio 覆盖层）。启用 i2c_vc 会导致树莓派摄像头或树莓派触摸显示器无法正常工作。

对于编写覆盖层的人来说，I2C DT 节点上的标签也采用了同样的别名。因此，您应该编写

fragment@0 {
    target = <&i2c_arm>;
    __overlay__ {
        status = "okay";
    };
};

任何使用数字变体的覆盖层都将被修改为使用新的别名。

HAT和设备树

树莓派HAT 是一种带有嵌入式 EEPROM 的附加电路板，专为带有 40 针接头的树莓派设计。EEPROM 包括启用电路板所需的任何 DT 覆盖层（或从文件系统加载的覆盖层名称），该覆盖层还可以显示参数。

固件会在基本 DTB 之后自动加载 HAT 覆盖层，因此在加载任何其他覆盖层或使用 dtoverlay= 结束覆盖层范围之前，都可以访问其参数。如果出于某种原因想要抑制 HAT 覆盖层的加载，请在任何其他 dtoverlay 或 dtparam 指令之前加上 dtoverlay=。

动态设备树

从 Linux 4.4 开始，树莓派内核支持动态加载覆盖层和参数。兼容的内核可管理应用于基础 DTB 上的覆盖层堆栈。变化会立即反映在 /proc/device-tree 中，并可能导致模块加载以及平台设备的创建和销毁。

上面使用的 "堆栈" 一词很重要--覆盖层只能在堆栈顶部添加和移除；要更改堆栈下层的内容，必须先移除堆栈顶部的内容。

有一些新命令用于管理覆盖层：

dtoverlay命令

dtoverlay 是一个命令行工具，可以在系统运行时加载和删除覆盖层，还可以列出可用的覆盖层并显示其帮助信息。

使用 dtoverlay -h 可获取使用信息：

使用方法：

Usage:
  dtoverlay <overlay> [<param>=<val>...]
                           Add an overlay (with parameters)
  dtoverlay -D [<idx>]     Dry-run (prepare overlay, but don't apply -
                           save it as dry-run.dtbo)
  dtoverlay -r [<overlay>] Remove an overlay (by name, index or the last)
  dtoverlay -R [<overlay>] Remove from an overlay (by name, index or all)
  dtoverlay -l             List active overlays/params
  dtoverlay -a             List all overlays (marking the active)
  dtoverlay -h             Show this usage message
  dtoverlay -h <overlay>   Display help on an overlay
  dtoverlay -h <overlay> <param>..  Or its parameters
    where <overlay> is the name of an overlay or 'dtparam' for dtparams
Options applicable to most variants:
    -d <dir>    Specify an alternate location for the overlays
                (defaults to /boot/firmware/overlays or /flash/overlays)
    -v          Verbose operation

与 config.txt 命令不同的是，覆盖层的所有参数必须包含在同一命令行中，dtparam 命令只适用于基本 DTB 的参数。

更改内核状态（添加和删除内容）的命令变量需要 root 权限，因此可能需要在命令前加上 sudo。只有在运行时应用的覆盖层和参数才能被卸载，固件应用的覆盖层或参数会被 "嵌入"，因此不会被 dtoverlay 列出，也无法移除。

dtparam命令

dtparam 创建并加载一个覆盖层，其效果与在 config.txt 中使用 dtparam 指令大致相同。在用法上，它与覆盖名为 - 的 dtoverlay 大致相同，但也有一些不同之。dtparam 命令将列出基本 DTB 所有已知参数的帮助信息。dtparam 命令的帮助信息仍可使用 dtparam -h。在指明要删除的参数时，只能使用索引号（不能使用名称）。并非所有 Linux 子系统都能在运行时对添加的设备做出响应，I2C、SPI 和声音设备可以工作，但有些则不行。

编写支持运行时的覆盖程序指南

设备对象的创建或删除是由节点的添加或删除、节点状态从禁用变为启用或反之触发的。如果没有 "status" 属性，则表示节点已启用。

不要在片段中创建会覆盖基础 DTB 中现有节点的节点，内核会重命名新节点使其独一无二。如果要更改现有节点的属性，请创建一个针对该节点的片段。

ALSA 不会阻止其编解码器和其他组件在使用中被卸载。如果删除的编解码器仍被声卡使用，那么删除覆盖层就会导致内核异常。实验发现，设备的删除顺序与覆载中片段的删除顺序相反，因此将声卡节点放在组件节点之后，可实现有序关闭。

注意事项

在运行时加载覆盖层是内核最近新增的功能，在撰写本文时还没有从用户空间实现这一功能的公认方法。通过将这一机制的细节隐藏在命令后面，用户可以避免在不同的内核接口标准化后发生变化。

有些覆盖层在运行时比其他覆盖层更好用。设备树的部分内容只在启动时使用，使用覆盖层更改这些内容不会产生任何影响。
应用或删除某些覆盖层可能会导致意想不到的行为，因此应谨慎操作。这也是需要 sudo 的原因之一。
如果有东西正在使用 ALSA，卸载 ALSA 卡的覆盖层可能会导致停滞，LXPanel 音量滑块插件就演示了这种效果。为了能移除声卡的覆盖层，lxpanelctl 工具新增了两个选项：alsastop 和 alsastart，分别在加载或卸载覆盖层之前和之后从辅助脚本 dtoverlay-pre 和 dtoverlay-post 中调用。
移除覆盖层不会导致已加载模块被卸载，但可能会导致某些模块的引用计数降为零。运行两次 rmmod -a 会导致卸载未使用的模块。
必须以相反的顺序移除覆盖层。命令允许您移除较早的覆盖层，但所有中间覆盖层都将被移除并重新应用，这可能会产生意想不到的后果。
只有位于树顶层的设备树节点和总线节点的子节点才会被探测。对于运行时添加的节点，还有一个限制条件，即总线必须注册以接收添加和删除子节点的通知。不过，也有一些例外情况会打破这一规则并造成混乱：内核会明确扫描整个树中的某些设备类型（时钟和中断控制器是两个主要类型），以便（对于时钟）提前初始化和/或（对于中断控制器）按特定顺序初始化。这种搜索机制只在启动过程中进行，因此对运行时由覆盖层添加的节点不起作用。因此，建议覆盖层将固定时钟节点放在树的根部，除非能保证覆盖层在运行时不会被使用。

支持的覆盖和参数

有关支持的覆盖层和参数列表，请参阅 README 文件，该文件与覆盖层 .dtbo 文件一起位于 /boot/firmware/overlays。该文件会根据添加和更改的内容不断更新。

固件参数

固件使用特殊的 /chosen 节点在引导加载程序和/或固件与操作系统之间传递参数。

每个属性默认以32位无符号整数形式存储，除非另有说明。
设备树中的数字以二进制形式存储，且采用大端序。

读取32位无符号整数属性的示例shell命令：

printf "%d" "0x$(od "/proc/device-tree/chosen/bootloader/partition" -v -An -t x1 | tr -d ‘ ’ )"

overlay_prefix - 字符串。config.txt 选择的 overlay_prefix 字符串。

s_prefix - 字符串。由 config.txt 选定的 os_prefix 字符串。

rpi-boardrev-ext - OTP第33行的扩展电路板修订代码。

rpi-country-code - 3PiWiz 使用的国家代码，仅限键盘型号。

rpi-duid - 字符串。仅限树莓派5。PCB 上 QR 码的字符串表示。

rpi-serial64 - 字符串。64 位序列号的字符串表示。在 Raspberry Pi 5 之后的旗舰型号上，这与普通序列号（/proc/device-tree/serial-number）相同。在早期型号上，默认序列号仍然是 32 位，但在更新的固件中，现在可以使用 64 位序列号，并可通过此节点查看。

常用引导加载器属性/chosen/bootloader

boot-mode - 用于加载内核的引导模式。有关可能的引导模式值列表，请参阅 BOOT_ORDER 文档。

partition - 引导时使用的分区号。如果加载了 boot.img ramdisk，则指的是加载 ramdisk 的分区，而不是 ramdisk 中的分区号。

pm_rsts - 启动过程中 PM_RSTS 寄存器的值。

tryboot - 如果启动时设置了 tryboot 标志，则设置为 1。

启动变量 `/chosen/bootloader`

仅适用于 Raspberry Pi 5。

arg1 - 上次启动时用户定义的重启参数的值。参见 xref:config_txt.adoc#boot_arg1[boot_arg1]

count - 操作系统启动时 8 位 boot_count 变量的值。参见 xref:config_txt.adoc#boot_count[boot_count]

电源属性 /chosen/power

仅限 Raspberry Pi 5。

max_current - 电源可提供的最大电流（毫安）。固件会报告 USB-C、USB-PD 或 PoE 接口指示的值。对于台式电源（例如连接到 GPIO 头），在引导加载程序配置中定义 PSU_MAX_CURRENT，以指示电源电流能力。 power_reset - 仅适用于树莓派5。表示 PMIC 复位原因的位字段。

位	原因
0	电压过高
1	电压过低
2	温度过高
3	启用信号
4	看门狗

rpi_power_supply - 2 个 32 位整数。Raspberry Pi 27W 官方电源的 USB VID 和产品 VDO（如果已连接）。

usb_max_current_enable - 如果 USB 端口电流限制器在启动期间设置为低限，则为零；如果启用了高限，则为非零。如果电源要求最大电流为 5A 或在 config.txt 中强制设置 usb_max_current_enable=1，则会自动启用高电平。

usb_over_current_detected - 如果 USB 启动过程中发生 USB 过流事件，则为非零。

usbpd_power_data_objects - 二进制 blob（多个 32 位整数）。USB-PD 协商期间引导加载程序接收到的原始二进制 USB-PD 对象（仅限固定电源）。要捕获这些信息以用于错误报告，请运行 hexdump -C /proc/device-tree/chosen/power/usbpd_power_data_objects。

格式由 USB Power Delivery 规范定义。

BCM2711和BCM2712特定引导加载程序属性 /chosen/bootloader

以下属性是 BCM2711 和 BCM2712 SPI EEPROM 引导加载程序特有的属性。

build_timestamp - EEPROM 引导加载程序的 UTC 生成时间。

capabilities - 该位字段描述当前引导加载程序支持的功能。在引导加载程序 EEPROM 配置中启用某项功能（如 USB 启动）之前，可以用它来检查该功能是否受支持。

位	特性
0	使用 VLI USB 主机控制器进行 USB 启动
1	网络启动
2	TRYBOOT_A_B 模式
3	TRYBOOT
4	使用 BCM2711 USB 主机控制器进行 USB 启动
5	RAM 磁盘 - boot.img
6	NVMe 启动
7	安全启动

update_timestamp - 由 rpi-eeprom-update 设置的 UTC 更新时间戳。

signed - 如果启用了安全启动，则该位字段将非零。各个位表示当前的安全启动配置。

位	说明
0	已在 EEPROM 配置文件中定义 `SIGNED_BOOT`。
1	保留
2	ROM 开发密钥已被撤销。请参阅 revoke_devkey。
3	客户公钥摘要已写入 OTP。参见 program_pubkey。
4..31	保留

version - 字符串。bootloader的 Git 版本字符串。

BCM2711和BCM2712 USB启动属性/chosen/bootloader/usb

如果系统从 USB 启动，则定义以下属性。这些属性可用于唯一标识 USB 启动设备。

usb-version - USB 主要协议版本（2 或 3）。

route-string - USB 3.0 规范定义的设备 USB 路由字符串标识符。

root-hub-port-number - 启动设备连接的根集线器端口号，可能通过其他 USB 集线器连接。

lun - 大容量存储设备的逻辑单元编号。

NVMEM节点

固件通过 NVMEM 子系统提供bootloader EEPROM 部分的只读内存副本。

每个区域在 /sys/bus/nvmem/devices/ 下显示为一个 NVMEM 设备，在 /sys/firmware/devicetree/base/aliases 下有一个命名别名。

从 rpi-eeprom-update 读取 NVMEM 模式的 shell 脚本代码示例：

blconfig_alias="/sys/firmware/devicetree/base/aliases/blconfig"
blconfig_nvmem_path=""

if [ -f "${blconfig_alias}" ]; then
   blconfig_ofnode_path="/sys/firmware/devicetree/base"$(strings "${blconfig_alias}")""
   blconfig_ofnode_link=$(find -L /sys/bus/nvmem -samefile "${blconfig_ofnode_path}" 2>/dev/null)
   if [ -e "${blconfig_ofnode_link}" ]; then
      blconfig_nvmem_path=$(dirname "${blconfig_ofnode_link}")
      fi
   fi
fi

blconfig：别名指的是存储bootloader EEPROM 配置文件副本的 NVMEM 设备。

blpubkey：别名指向一个 NVMEM 设备，该设备存储二进制格式的bootloader EEPROM 公钥副本（如果定义）。可使用 rpi-bootloader-key-convert 实用程序将数据转换为 PEM 格式，以便与 OpenSSL 配合使用。

更多信息请参阅：secure-boot

故障排除

调试

加载程序会跳过丢失的覆盖层和错误的参数，但如果出现严重错误，如丢失或损坏的基础 DTB 或覆盖层合并失败，加载程序就会退回到非 DTB 启动。如果出现这种情况，或者您的设置与预期不符，值得检查加载器是否发出警告或出现错误：

sudo vclog --msg

在 config.txt 中添加 dtdebug=1 可启用额外调试。

您可以像这样创建 DT 当前状态的可读表述：

dtc -I fs /proc/device-tree

这有助于查看将覆盖合并到底层树上的效果。

如果内核模块未按预期加载，请检查它们是否在 /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf 中被列入黑名单；使用设备树时，应该不需要列入黑名单。如果没有发现异常，还可以搜索 /lib/modules/<version>/modules.alias 中的 compatible(兼容) 值，检查模块是否导出了正确的别名。否则，您的驱动程序很可能缺少以下任一项：

.of_match_table = xxx_of_match,

或

MODULE_DEVICE_TABLE(of, xxx_of_match);

如果失败，则说明 depmod 已失效，或者目标文件系统中尚未安装更新的模块。

使用dtmerge、dtdiff和ovmerge测试覆盖结果

除了 dtoverlay 和 dtparam 命令外，还有一个将覆盖应用到 DTB 的实用程序 - dtmerge。要使用它，首先需要获取基础 DTB，获取方式有两种：

从 /proc/device-tree 中的实时 DT 状态生成：

dtc -I fs -O dtb -o base.dtb /proc/device-tree

这将包括您迄今为止在 config.txt 中或在运行时加载的任何覆盖层和参数，这可能是您想要的，也可能不是。另一种方法是

从 /boot/firmware/ 中的源 DTB 复制。这不包括覆盖层和参数，但也不包括固件的任何其他修改。为了测试所有覆盖层，dtmerge 工具将创建一些特定于板卡的别名（"i2c_arm" 等），但这意味着合并后的结果与原始 DTB 之间的差异将超出预期。解决方法是使用 dtmerge 进行复制：

dtmerge /boot/firmware/bcm2710-rpi-3-b.dtb base.dtb -

(- 表示没有覆盖名称)。

现在您可以尝试应用叠加或参数：

dtmerge base.dtb merged.dtb - sd_overclock=62
dtdiff base.dtb merged.dtb

将返回

--- /dev/fd/63  2016-05-16 14:48:26.396024813 +0100
+++ /dev/fd/62  2016-05-16 14:48:26.396024813 +0100
@@ -594,7 +594,7 @@
                };

                sdhost@7e202000 {
-                       brcm,overclock-50 = <0x0>;
+                       brcm,overclock-50 = <0x3e>;
                        brcm,pio-limit = <0x1>;
                        bus-width = <0x4>;
                        clocks = <0x8>;

您还可以比较不同的覆盖层或参数。

dtmerge base.dtb merged1.dtb /boot/firmware/overlays/spi1-1cs.dtbo
dtmerge base.dtb merged2.dtb /boot/firmware/overlays/spi1-2cs.dtbo
dtdiff merged1.dtb merged2.dtb

得到

--- /dev/fd/63  2016-05-16 14:18:56.189634286 +0100
+++ /dev/fd/62  2016-05-16 14:18:56.189634286 +0100
@@ -453,7 +453,7 @@

                        spi1_cs_pins {
                                brcm,function = <0x1>;
-                               brcm,pins = <0x12>;
+                               brcm,pins = <0x12 0x11>;
                                phandle = <0x3e>;
                        };

@@ -725,7 +725,7 @@
                        #size-cells = <0x0>;
                        clocks = <0x13 0x1>;
                        compatible = "brcm,bcm2835-aux-spi";
-                       cs-gpios = <0xc 0x12 0x1>;
+                       cs-gpios = <0xc 0x12 0x1 0xc 0x11 0x1>;
                        interrupts = <0x1 0x1d>;
                        linux,phandle = <0x30>;
                        phandle = <0x30>;
@@ -743,6 +743,16 @@
                                spi-max-frequency = <0x7a120>;
                                status = "okay";
                        };
+
+                       spidev@1 {
+                               #address-cells = <0x1>;
+                               #size-cells = <0x0>;
+                               compatible = "spidev";
+                               phandle = <0x41>;
+                               reg = <0x1>;
+                               spi-max-frequency = <0x7a120>;
+                               status = "okay";
+                       };
                };

                spi@7e2150C0 {

Utils 软件源中还有另一个 DT 工具 - ovmerge。与 dtmerge 不同，ovmerge 以源代码形式合并文件并应用覆盖。由于叠加不需要编译，因此标签得以保留，结果通常也更易读。它还有一些其他技巧，如列出文件包含顺序的功能。

强制使用特定的设备树

如果你有默认 DTB 不支持的特殊需求，或者你只是想尝试编写自己的 DTB，你可以告诉加载器加载另一个 DTB 文件，如下所示：

device_tree=my-pi.dtb

禁用设备树

树莓派Linux 内核需要使用设备树。对于裸机和其他操作系统，可以通过添加

device_tree=

到 config.txt。

快捷语法变体

加载器可理解一些快捷方式：

dtparam=i2c_arm=on
dtparam=i2s=on

可简写为

dtparam=i2c,i2s

(i2c 是 i2c_arm 的别名，而 =on 是假定的）。它也仍然接受长格式版本：device_tree_overlay 和 device_tree_param。

config.txt中的其他DT命令

device_tree_address：用于更改固件加载设备树（而非 dt-blob）的地址。默认情况下，固件会选择一个合适的位置。

device_tree_end：此项为加载的设备树设置（排他性）限制。默认情况下，设备树可以增长到可用内存的尽头，这几乎肯定是需要的。

dtdebug：如果非零，则为固件的设备树处理开启一些额外的日志记录。

enable_uart：启用主/控制台 UART。如果主 UART 为 ttyAMA0，则 enable_uart 默认为 1（启用），否则默认为 0（禁用）。这将阻止内核频率发生变化，从而使 ttyS0 无法使用。因此，enable_uart=1意味着core_freq=250（除非force_turbo=1）。在某些情况下，这会影响性能，因此默认关闭。

overlay_prefix：指定加载覆盖层的子目录/前缀，默认为 "overlay/"。注意尾部的"/"。如果需要，您可以在最后的"/"后面添加一些内容，为每个文件添加一个前缀，但这不大可能需要。

更多端口可由 DT 控制。详情请参见第3节。

更改默认引脚配置

注意

通过用户提供的设备树 blob 自定义默认引脚配置已被弃用。

启动序列期间的设备引脚

在启动序列期间，GPIO 引脚会经历各种操作。

上电 - 引脚默认为具有默认拉力的输入，这在数据手册中有描述
由 bootrom 设置
由 bootcode.bin 设置
由 dt-blob.bin 设置（本页）
通过 config.txt 中的 GPIO命令设置
附加固件引脚（如 UARTS）
内核/设备树

在软复位时，除了默认值外，其他步骤相同，默认值只在开机复位时应用。

整个过程可能需要几秒钟。在此期间，GPIO 引脚可能不会处于所连接外设（如 dt-blob.bin 或 config.txt 中定义）预期的状态。由于不同的 GPIO 引脚有不同的默认拉力，因此应为外设采取以下措施之一：

选择一个 GPIO 引脚，该引脚在复位时默认为外设所需的拉力
延迟外设启动，直到操作完成
添加适当的上拉/下拉电阻器

提供自定义设备树blob

要将设备树源文件（.dts）编译为设备树 blob 文件（.dtb），必须运行 sudo apt install device-tree-compiler 安装设备树编译器。然后就可以使用 dtc 命令了：

sudo dtc -I dts -O dtb -o /boot/firmware/dt-blob.bin dt-blob.dts

同样，如果需要，也可以将 .dtb 文件转换回 .dts 文件。

dtc -I dtb -O dts -o dt-blob.dts /boot/firmware/dt-blob.bin

dt-blob的各部分

dt-blob.bin 用于在启动时配置二进制 blob（VideoCore）。Linux 内核目前不使用它。dt-blob 可以配置树莓派的所有版本，包括计算模块，以使用替代设置。以下部分在 dt-blob 中有效：

videocore

本部分包含所有 VideoCore blob 信息。随后的所有部分都必须包含在本部分中。

pins_*

根据特定的树莓派型号，有许多独立的 pins_* 部分，即

pins_rev1：Rev1 引脚设置。由于移动了 I2C 引脚，因此存在一些差异。
pins_rev2：Rev2 引脚设置。其中包括 P5 上的额外编解码器引脚。
pins_bplus1：树莓派1B+ rev 1.1，包括完整的 40 针连接器。
pins_bplus2：树莓派1B+ rev 1.2，交换了低功耗和 lan-run 引脚。
pins_aplus：树莓派1A+，缺少以太网。
pins_2b1：树莓派2B rev 1.0；通过 I2C0 控制 SMPS。
pins_2b2:树莓派2B rev 1.1；通过 42 和 43 上的软件 I2C 控制 SMPS。
pins_3b1：树莓派3B rev 1.0
pins_3b2:树莓派3B rev 1.2
pins_3bplus：树莓派3B+
pins_3aplus：树莓派3A+
pins_pi0:树莓派Zero
pins_pi0w：树莓派Zero W
pins_pi02w：树莓派Zero 2 W
pins_cm：树莓派CM1。这是芯片的默认值，因此它是有关芯片默认上拉/下拉的有用信息来源。
pins_cm3：树莓派CM3
pins_cm3plus：树莓派CM3+
pins_cm4s：树莓派CM4S
pins_cm4:树莓派CM4

每个 pins_* 部分都可以包含 pin_config 和 pin_defines 部分。

pin_config

pin_config 部分用于配置各个引脚。该部分中的每一项都必须是已命名的引脚部分，例如 pin@p32，表示 GPIO32。还有一个特殊的 pin@default 部分，其中包含了 pin_config 部分中没有特别命名的所有引脚的默认设置。

pin@pinname

该部分可包含以下项目的任意组合（不包括中文）：

polarity (极性)
- active_high (高电瓶)
- active_low (低电平)
termination (终止)
- pull_up (上拉)
- pull_down (下拉)
- no_pulling (无拉)
startup_state (启动状态)
- active (激活)
- inactive (非活动)
function (功能)
- input (输入)
- output (输出)
- sdcard (SD卡)
- i2c0 (以下懒得译了)
- i2c1
- spi
- spi1
- spi2
- smi
- dpi
- pcm
- pwm
- uart0
- uart1
- gp_clk
- emmc
- arm_jtag
drive_strength_mA 驱动强度用于设置引脚的强度。请注意，您只能为Bank指定一个驱动强度。<8> 和 <16> 均为有效值。

引脚定义

本节用于为特定引脚设置特定的 VideoCore 功能。这样，用户就可以将摄像头电源启用引脚移动到不同的位置，或移动 HDMI 热插拔位置：这些都是 Linux 无法控制的。请参阅下面的 DTS 文件示例。

时钟配置

通过该界面可以更改时钟的配置，但很难预测结果！时钟系统的配置非常复杂。有五个独立的 PLL，每个 PLL 都有自己的固定（或可变，在 PLLC 的情况下）VCO 频率。然后，每个 VCO 都有若干不同的通道，可以对 VCO 频率进行不同的分频设置。每个时钟目的地都可以配置为来自其中一个时钟通道，不过源到目的地的映射是有限制的，因此并非所有通道都能路由到所有时钟目的地。

以下是几个配置示例，可用于更改特定时钟。如有时钟配置请求，我们将添加到本资源中。

clock_routing {
   vco@PLLA  {    freq = <1966080000>; };
   chan@APER {    div  = <4>; };
   clock@GPCLK0 { pll = "PLLA"; chan = "APER"; };
};

clock_setup {
   clock@PWM { freq = <2400000>; };
   clock@GPCLK0 { freq = <12288000>; };
   clock@GPCLK1 { freq = <25000000>; };
};

上述操作将 PLLA 设置为运行于 1.96608GHz 的源 VCO（该 VCO 的限制频率为 600MHz - 2.4GHz），将 APER 通道更改为 /4，并将 GPCLK0 配置为通过 APER 从 PLLA 获取。这将为音频编解码器提供产生 48000 频率范围所需的 12288000Hz 频率。

设备树源文件示例

固件资源库包含一个主树莓派blob，其他的通常都是从它衍生出来的。

中文翻译版以英文版相同知识授权方式共享：CC-BY-SA 4.0。交流 Q群：498908352

raspi-config​

开始使用​

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4Kp60 HDMI​

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VNC​

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I2C​

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