3. 系统配置

3.1. 系统更新

出于系统安全、稳定性的考虑，推荐用户安装完系统后，通过apt命令对系统进行更新。

在/etc/apt/source.list文件中，保存了apt命令的软件源列表，在安装软件前，需要先通过apt命令更新package列表。

首先打开终端命令行，输入如下命令：

sudo apt update

其次，升级所有已安装的软件包到最新版本，命令如下：

sudo apt full-upgrade

注意，推荐使用full-upgrade而不是upgrade选项，这样当相关依赖发生变动时，也会同步更新依赖包。

当运行sudo apt full-upgrade命令时，系统会提示数据下载和磁盘占用大小，但是apt不会检查磁盘空间是否充足，建议用户通过df -h命令手动检查。此外，升级过程中下载的deb文件会保存在/var/cache/apt/archives目录中，用户可以通过sudo apt clean命令删除缓存文件以释放磁盘空间。

执行apt full-upgrade命令后，可能会重新安装驱动、内核文件和部分系统软件，建议用户手动重启一下设备使更新生效，命令如下：

sudo reboot

3.2. 网络配置

本章节主要介绍开发板有线、无线网络配置的修改方法。

3.2.1. 有线网络

开发板有线网络默认采用静态IP配置，初始IP地址为192.168.1.10。用户可通过如下方法实现静态、DHCP模式的切换。

修改静态IP配置
开发板静态网络配置保存在/etc/network/interfaces文件中，通过修改address、netmask、gateway等字段，可完成对静态IP配置的修改，metric是网络优先级配置，设置为700是为了让有线网络的优先级更低，当有线和无线网络同时使能时优先会使用无线网络，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces

# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.10
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1 
    metric 700

修改完成后，命令行输入sudo restart_network命令让配置生效。

修改DHCP配置
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)通常被应用在局域网络环境中，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。

开发板的DHCP网络配置保存在/etc/network/interfaces文件，通过修改eth0相关配置，可完成对DHCP模式的修改，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces

source-directory /etc/network/interfaces.d
auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
    metric 700

修改完成后，命令行输入sudo restart_network命令让配置生效。

修改MAC地址配置
如需修改开发板默认MAC地址，可通过在/etc/network/interfaces文件中增加pre-up配置信息，指定用户需要的MAC地址，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces

# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.10
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1 
    pre-up ifconfig eth0 hw ether 00:11:22:9f:51:27

修改完成后，命令行输入sudo restart_network命令让配置生效。

3.2.2. 无线网络

开发板集成了2.4GHz无线WiFi模块，支持Soft AP和Station两种模式，默认运行在Station模式下。下面介绍两种模式的使用方法。

3.2.2.1. Station模式

Station模式下，开发板作为客户端，接入路由器无线热点进行联网。

对于使用Ubuntu Desktop版本系统的用户，可点击桌面右上角Wi-Fi图标，选择对应热点并输入密码以完成网络配置，如下图：
对于使用Ubuntu Server版本系统的用户，可通过命令行完成无线网络配置，步骤如下：
- 使用sudo nmcli device wifi rescan命令扫描热点。如返回如下信息，说明扫描过于频繁，需要稍后再试
```
root@ubuntu:~# sudo nmcli device wifi rescan
Error: Scanning not allowed immediately following previous scan.
```
- 使用sudo nmcli device wifi list命令列出扫描到的热点
- 使用 sudo wifi_connect "SSID" "PASSWD"命令连接热点，返回如下信息，说明网络连接成功
```
root@ubuntu:~# sudo wifi_connect "WiFi-Test" "12345678" 
Device 'wlan0' successfully activated with 'd7468833-4195-45aa-aa33-3d43da86e1a7'.
```
- 如果连接热点后，返回如下信息，说明热点没有找到，可以执行sudo nmcli device wifi rescan命令重新扫描后再次连接
```
root@ubuntu:~# sudo wifi_connect "WiFi-Test" "12345678" 
Error: No network with SSID 'WiFi-Test' found.
```

3.2.2.2. Soft AP模式

开发板无线网络默认运行在Station模式下，如需使用Soft AP模式，请按照以下步骤进行配置。

安装hostapd 和 isc-dhcp-server

sudo apt update
sudo apt install hostapd
sudo apt install isc-dhcp-server

运行 sudo vim /etc/hostapd.conf命令来配置hostapd.conf，主要关注下面几个字段:

interface=wlan0 #作为AP热点的网卡
ssid=Sunrise #WiFi名字
wpa=2 #0为WPA 2为WPA2 一般为2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK #加密算法 一般为WPA-PSK
wpa_passphrase=12345678 #密码
wpa_pairwise=CCMP #加密协议，一般为CCMP

无密码的热点配置，请在hostapd.conf文件添加以下内容：

interface=wlan0
driver=nl80211
ctrl_interface=/var/run/hostapd
ssid=Sunrise
channel=6
ieee80211n=1
hw_mode=g
ignore_broadcast_ssid=0

有密码的热点配置，请在hostapd.conf文件添加以下内容：

interface=wlan0
driver=nl80211
ctrl_interface=/var/run/hostapd
ssid=Sunrise
channel=6
ieee80211n=1
hw_mode=g
ignore_broadcast_ssid=0
wpa=2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
rsn_pairwise=CCMP
wpa_passphrase=12345678

配置isc-dhcp-server文件，步骤如下：

执行 sudo vim /etc/default/isc-dhcp-server修改isc-dhcp-server文件，添加如下定义的网络接口：

INTERFACESv4="wlan0"

执行 sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf修改dhcpd.conf文件，取消以下字段的注释：

  authoritative;

然后在 /etc/dhcp/dhcpd.conf文件末尾增加以下配置：

  subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.0 { #网段和子网掩码
  range 10.5.5.100 10.5.5.254;#可获取的IP范围
  option subnet-mask 255.255.255.0; #子网掩码
  option routers 10.5.5.1;#默认网关
  option broadcast-address 10.5.5.31;#广播地址
  default-lease-time 600;#默认租约期限，单位秒
  max-lease-time 7200;#最长租约期限，单位秒
}

停止 wpa_supplicant 服务，并重启 wlan0

systemctl stop wpa_supplicant

ip addr flush dev wlan0
sleep 0.5
ifconfig wlan0 down
sleep 1
ifconfig wlan0 up

按如下步骤启动 hostapd服务

执行sudo hostapd -B /etc/hostapd.conf命令

 root@ubuntu:~# sudo hostapd -B /etc/hostapd.conf

 Configuration file: /etc/hostapd.conf
 Using interface wlan0 with hwaddr 08:e9:f6:af:18:26 and ssid "sunrise"
 wlan0: interface state UNINITIALIZED->ENABLED
 wlan0: AP-ENABLED

通过ifconfig命令，配置无线接口wlan0的IP和网段，注意要跟第三步的配置保持一致

sudo ifconfig wlan0 10.5.5.1 netmask 255.255.255.0

最后开启dhcp服务器，连上热点会从10.5.5.100到10.5.5.255之间分配一个ip地址给客户端

sudo ifconfig wlan0 10.5.5.1 netmask 255.255.255.0
sudo systemctl start isc-dhcp-server
sudo systemctl enable isc-dhcp-server

连接开发板热点，例如 sunrise

如需切换回Station模式，可按如下方式进行：

# 停止 hostapd
killall5 -9 hostapd

# 清除 wlan0 的地址
ip addr flush dev wlan0
sleep 0.5
ifconfig wlan0 down
sleep 1
ifconfig wlan0 up

# 重启 wpa_supplicant
systemctl restart wpa_supplicant

# 连接热点,，具体操作可以查看上一章节 “无线网络”
wifi_connect "WiFi-Test" "12345678"

3.2.3. DNS服务

DNS(Domain Name Server)是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址转换的服务器。

开发板DNS配置通过/etc/systemd/resolved.conf文件管理，用户可通过修改该文件完成DNS相关配置，步骤如下：

修改resolved.conf文件，添加DNS服务器地址，例如：
```
DNS=8.8.8.8 114.114.114.114
```

通过如下命令，使能DNS配置：

sudo systemctl restart systemd-resolved
sudo systemctl enable systemd-resolved
sudo mv /etc/resolv.conf  /etc/resolv.conf.bak
sudo ln -s /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/

3.3. CPU调频策略

开发板采用CPU Freq驱动对CPU工作状态进行管理，默认模式为ondemand模式，此时CPU工作频率会根据负载进行动态调节，以节省功耗。用户可修改到performance模式，使CPU始终运行在最高频率下，命令如下：

sudo bash -c 'echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor'

开发板在系统中提供了超频功能，可将CPU最高频率从1.2GHz提升到1.5GHz，配置命令如下：

sudo bash -c 'echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/boost'

使用以上命令配置的 CPU 频率仅在当前运行中生效，如果设备重启则恢复默认配置。

注意 CPU超频会增加芯片的功耗和发热，如出现稳定性问题，可通过如下命令关闭超频功能：

sudo bash -c 'echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/boost'

如需查看芯片工作频率、温度等状态，可通过sudo hrut_somstatus命令查询：

3.4. 自启动配置

Ubuntu系统添加自启动程序的方式有多种方法，本章节提供两种方法作为参考。

3.4.1. 设置自启动Service

创建启动脚本

使用任何文本编辑器，在/etc/init.d目录下创建一个新的启动脚本，假设命名为your_script_name，以下是示例脚本的参考内容：

#!/bin/bash

### BEGIN INIT INFO
# Provides:          your_service_name
# Required-Start:    $all
# Required-Stop:     
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: Start your_service_name at boot time
# Description:       Enable service provided by your_service_name
### END INIT INFO

/path/to/your/program &

exit 0

设置启动脚本具有可执行权限

sudo chmod +x /etc/init.d/your_script_name

使用update-rc.d命令将脚本添加到系统的启动项中
```
sudo update-rc.d your_script_name defaults
```
使用systemctl命令启用自启动
```
sudo systemctl enable your_script_name
```

重启开发板验证自启动服务程序是否运行正常

root@ubuntu:~# systemctl status your_script_name.service 
● your_script_name.service - LSB: Start your_service_name at boot time
    Loaded: loaded (/etc/init.d/your_script_name; generated)
    Active: active (exited) since Wed 2023-04-19 15:01:12 CST; 57s ago
    Docs: man:systemd-sysv-generator(8)
    Process: 2768 ExecStart=/etc/init.d/your_script_name start (code=exited, status=0/SUCCESS)

3.4.2. 添加到rc.local服务

rc.local是一个系统服务，用于在系统启动时自动执行一些脚本或命令。这个服务在系统启动时会被自动调用，并在系统启动完成后执行一些用户指定的脚本或命令，以便在系统启动时进行自定义配置或操作。

在早期的Linux发行版中，rc.local是系统启动过程中默认运行的最后一个服务。随着systemd的普及，rc.local被视为遗留的系统服务。

通过在sudo vim /etc/rc.local文件末尾添加启动命令的方式实现，例如：

#!/bin/bash -e
#
# rc.local
#re
# This script is executed at the end of each multiuser runlevel.
# Make sure that the script will "exit 0" on success or any other
# value on error.
#
# In order to enable or disable this script just change the execution
# bits.
#
# By default this script does nothing.

# Insert what you need

exit 0