Derek Molloy - Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores

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Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores: краткое содержание, описание и аннотация

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Económico y versátil, Raspberry Pi puede adaptarse a miles de desarrollos. Este libro le permite explorar todas sus posibilidades mediante la aplicación de principios de ingeniería junto con las técnicas de programación en Linux, y desarrollar las habilidades que necesita para diseñar y construir un sinfín de proyectos.Raspberry Pi a fondo para desarrolladores cubre los conceptos básicos y avanzados de la plataforma de hardware, accesorios recomendados, software, sistemas Linux integrados y técnicas de programación en Linux. También profundiza en la interfaz, el control y de comunicaciones, con información detallada sobre Raspberry Pi GPIOs, buses, dispositivos UART y periféricos USB.Aprenderá a configurar un entorno de compilación cruzada para construir aplicaciones de software a gran escala, así como la forma de combinar hardware y software para permitir que el Raspberry Pi interactúe eficazmente con su entorno físico. Por último, descubrirá cómo utilizar el Raspberry Pi para aplicaciones avanzadas de interfaz e interacción como Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés); comunicación y control inalámbricos; interfaces de usuario; imágenes, vídeos y audios; llegando hasta la programación del kernel de Linux.En lugar de instrucciones para algunos proyectos específicos, Raspberry Pi a fondo para desarrolladores le ofrece las habilidades necesarias para construir los proyectos que existen en su imaginación. Aprenderá a: Desarrollar habilidades esenciales de Linux y de programaciónConstruir aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT)Dominar la interfaz, control y comunicaciónDiseñar aplicaciones que interactúen con el entorno físicoUtilizar la plataforma Arduino como un procesador de serviciosConstruir aplicaciones de comunicación inalámbricaEscribir e instalar módulos del kernel de Linux personalizadosUsar Raspberry Pi 3 y Raspberry Pi Zero en sus proyectos

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Tabla 2-5: Algunos atajos de teclado para Linux.

Atajo Descripción
Flecha arriba (repetir) Con la primera pulsación reproduce el comando que acabamos de escribir; luego, va mostrando los anteriores.
Tecla Tab Autocompleta el nombre del archivo, del directorio o incluso del comando ejecutable. Por ejemplo, para cambiar al directorio /tmp de Linux, podemos escribir cd /t y, luego, pulsar Tab, que autocompleta el comando: cd /tmp/. Si aparecen demasiadas opciones, pulse Tab de nuevo y vea todas las opciones en forma de lista.
Ctrl+A Lleva el cursor al principio de la línea que estamos escribiendo.
Ctrl+E Lleva el cursor al final de la línea que estamos escribiendo.
Ctrl+U Elimina el texto desde el cursor hasta el principio de la línea. Ctrl+E y, luego, Ctrl+U borran toda la línea.
Ctrl+L Borra la pantalla.
Ctrl+C Cierra cualquier proceso en ejecución en el momento de pulsar.
Ctrl+Z Pasa el proceso actual a un segundo plano. Escribir bg después lo deja en ejecución en segundo plano, y con fg lo volvemos a traer al primer plano.

Veamos un ejemplo que utiliza varios de los comandos de la tabla 2-4 para crear un directorio llamado test en el que creamos un archivo de texto vacío llamado hello.txt. Después copiamos todo el directorio test en el directorio /tmp/test2, que cuelga del directorio /tmp:

pi@erpi ~ $ cd /tmp

pi@erpi /tmp $ pwd

/tmp

pi@erpi /tmp $ mkdir test

pi@erpi /tmp $ cd test

pi@erpi /tmp/test $ touch hello.txt

pi@erpi /tmp/test $ ls -l hello.txt

-rw-r--r-- 1 pi pi 0 Dec 17 4:34 hello.txt

pi@erpi /tmp/test $ cd ..

pi@erpi /tmp $ cp -r test /tmp/test2

pi@erpi /tmp $ cd /tmp/test2

pi@erpi /tmp/test2 $ ls -l

total 0

-rw-r--r-- 1 pi pi 0 Dec 17 04:35 hello.txt

ADVERTENCIA Linux asume que sabemos muy bien lo que hacemos. Así, puede muy bien dejarnos hacer un borrado recursivo de todo nuestro directorio raíz si hemos iniciado sesión como root. ¡Piénselo dos veces siempre antes de escribir nada cuando haya iniciado sesión como root!

NOTA A veces es posible recuperar archivos que se hayan perdido por borrados accidentales usando el comando extundelete inmediatamente después del borrado.

Lea cuidadosamente la página del manual para dicho comando y, luego, use los pasos siguientes:

pi@erpi ~ $ sudo apt install extundelete

pi@erpi ~ $ mkdir ~/undelete

pi@erpi ~ $ cd ~/undelete/

pi@erpi ~/undelete $ sudo extundelete --restore-all --restore-directory

. /dev/mmcblk0p2

pi@erpi ~/undelete $ ls -l

drwxr-xr-x 6 root root 4096 Dec 17 04:39 RECOVERED_FILES

pi@erpi ~/undelete $ du -sh RECOVERED_FILES/

100M RECOVERED_FILES/

En este ejemplo se recuperan hasta 100 MB de archivos, que suelen ser archivos temporales borrados como resultado de la instalación de paquetes de software.

Variables de entorno

Las variables de entorno (environment variables) son valores con nombre que describen la configuración de nuestro entorno Linux, por ejemplo la ubicación de archivos ejecutables o el editor de texto predeterminado. Para hacernos una idea de las variables de entorno configuradas en el RPi, ejecute el comando env y verá una lista de dichas variables en nuestra cuenta de usuario. En este caso, env se invoca en la imagen Raspbian:

pi@erpi ~ $ env

TERM=xterm

SHELL=/bin/bash

SSH_CLIENT=fe80::50b4:eb95:2d00:ac3f%eth0 2599 22

USER=pi

MAIL=/var/mail/pi

PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:...

PWD=/home/pi

HOME=/home/pi ...

Puede ver y modificar las variables de entorno de acuerdo con el ejemplo siguiente, que añade el directorio /home/pi a la variable de entorno PATH:

pi@erpi ~ $ echo $PATH

/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin

pi@erpi ~ $ export PATH=$PATH:/home/pi

pi@erpi ~ $ echo $PATH

/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/home/pi

Este cambio se perderá después de reiniciar. Establecer las variables de entorno de manera definitiva requiere modificaciones en el archivo .profile, con los shells sh, ksh o bash, y en el archivo .login cuando usemos csh o tcsh. Para ello, necesitamos saber cómo realizar una edición básica de archivos en una ventana de terminal en Linux.

Edición básica de archivos

Contamos con una variedad de editores de texto, pero uno de los más fáciles de usar es también el más potente: el editor GNU nano editor. Iniciamos el editor escribiendo nano seguido del nombre de un archivo existente, o bien de uno nuevo; por ejemplo, nano hello.txt muestra la vista capturada en la figura 2-6 (una vez se ha introducido el texto). Escribir nano -c hello.txt muestra el número de línea actual, lo que puede resultar muy útil durante la corrección de errores (debug). Podemos movernos libremente por el archivo mediante las teclas de cursor y modificar o escribir nuevo texto a partir de la ubicación del cursor. Puede observar algunos de los atajos de teclado en la barra que ocupa la parte inferior de la ventana del editor, pero existen muchos más, algunos de los cuales mostramos en la tabla 2-6.

Figura 26 El GNU nano editor en acción durante la edición de un archivo de - фото 20

Figura 2-6: El GNU nano editor en acción durante la edición de un archivo de ejemplo,

dentro de una ventana de terminal PuTTY en Linux.

Tabla 2-6: Atajos de teclado para Nano. Referencia rápida.

Teclas Comando Teclas Comando
Ctrl+G Ayuda Ctrl+Y Página anterior
Ctrl+C Encuentra el número de línea actual Ctrl+_ o Ctrl+/ Va a un número de línea
Ctrl+X Salir (¿guardar archivo?) Alt+/ Va al final de una línea
Ctrl+L Facilita el ajuste de líneas largas Ctrl+6 Comienza a marcar texto (usamos las teclas de cursor para el marcado)
Ctrl+O Guardar Ctrl+K o Alt+6 Corta el texto marcado
Teclas de cursor Mueven el cursor Ctrl+U Pega texto
Ctrl+A Va al inicio de una línea Ctrl+R Introduce el contenido de otro archivo (pide la ubicación de dicho archivo)
Ctrl+E Va al final de una línea Ctrl+W Busca una cadena de texto
Ctrl+Barra espaciadora Palabra siguiente Alt+W Encuentra el siguiente
Alt+Barra espaciadora Palabra anterior Ctrl+D Borra el carácter del cursor
Ctrl+V Página siguiente Ctrl+K Borra una línea entera

NOTA Ctrl+K parece eliminar toda una línea, pero en realidad la envia a un buffer desde el que podemos pegarla con el atajo Ctrl+U. Es una forma ágil de repetir múltiples Asimismo, los usuarios de Mac podrían tener que establecer una metatecla en Terminal para obtener la funcionalidad de la tecla Alt, que no tienen los Mac. Seleccione Terminal ➪ Preferencias ➪ Ajustes ➪ Teclado; luego, seleccione "Usar tecla Opción como metatecla".

¿Qué hora es?

Una pregunta tan sencilla como "¿qué hora es?" causa más problemas de los que uno puede imaginar. Por ejemplo, escribir date después del símbolo del sistema puede mostrar lo siguiente:

pi@erpi ~ $ date

Thu 17 Dec 16:26:59 UTC 2015

Que resulta ser correcto esta vez porque la placa está conectada a una red. Si fuera erróneo, podríamos preguntarnos por qué los fabricantes no han puesto en hora el reloj de la placa. La respuesta es que no pueden. A diferencia de un ordenador personal, el RPi carece de batería que asegure que los ajustes de la BIOS se conservan; de hecho, ni tiene BIOS. Este tema se examina con detalle en el capítulo siguiente, mas por el momento usaremos el protocolo NTP (Network Time Protocol, protocolo de hora de red) para establecer la hora. NTP es un protocolo de red que permite sincronizar relojes entre ordenadores. Si nuestro RPi da fecha y hora correctamente, es porque las obtiene desde la red utilizando un servicio NTP que se ejecuta en la placa:

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