上一章我們已經使用 Raspberry Pi Imager 完成 Raspberry Pi OS 安裝。
現在 Raspberry Pi 5 已經可以真正開機，進入：
Raspberry Pi OS Desktop
或使用：
Terminal
操作 Linux。
Raspberry Pi OS 的一般 Desktop 版本提供圖形化桌面環境；Raspberry Pi OS Lite 則是不包含圖形桌面的命令列版本。Raspberry Pi 官方目前也將 Desktop、Full 與 Lite 分成不同用途，其中 Lite 特別適合 Headless Server 與 Embedded System。
如果以前主要使用 Windows，剛接觸 Linux 時最容易產生一個想法：
為什麼有桌面和滑鼠可以用，還需要學 Terminal？
答案是：
因為 Terminal 是 Raspberry Pi 最重要的操作工具之一。
後面我們會進行：
- Python
- GPIO
- I²C
- SPI
- UART
- SSH
- Flask
- MQTT
- SQLite
- Camera
- IoT
其中大量設定、安裝及除錯工作都會使用 Terminal。
因此，本章要建立的是整套 Raspberry Pi 課程非常重要的：
Linux 基礎能力
1. Raspberry Pi OS Desktop 是什麼？
如果上一章安裝的是：
Raspberry Pi OS 64-bit Desktop
開機之後會進入圖形化操作環境。
這和：
- Windows
- macOS
的操作概念相似。
畫面上可以看到：
- Desktop
- Application Menu
- Taskbar
- System Tray
- File Manager
- Terminal
- Browser
- Settings
Raspberry Pi 官方目前說明，完成圖形化系統設定後就會進入桌面環境，可以使用視窗、圖示與選單操作電腦。
因此你可以把 Raspberry Pi OS 理解為兩種主要操作方式：
Raspberry Pi OS
│
├── GUI
│ └── Desktop
│
└── CLI
└── TerminalGUI：
Graphical User Interface
CLI：
Command-Line Interface
兩者可以同時使用。
2. GUI 與 CLI 有什麼不同？
GUI
使用：
- Mouse
- Icon
- Menu
- Window
- Button
例如要開啟一個資料夾：
File Manager
↓
Double Click
↓
DocumentsCLI
使用文字指令。
例如：
cd ~/Documents兩者結果可能完全相同。
差別只是操作方法。
3. 為什麼 Raspberry Pi 一定要學 Terminal？
因為很多 Raspberry Pi 工作用 Terminal 更直接。
例如更新系統：
sudo apt update安裝軟體：
sudo apt install package-name查看 IP：
hostname -I遠端管理：
ssh user@raspberrypi建立 Python 程式：
nano test.py執行 Python：
python3 test.pyRaspberry Pi OS 官方目前使用 APT 作為命令列套件管理工具，可透過 Terminal 搜尋、安裝、更新及移除套件。
因此 Terminal 不只是「工程師看起來比較專業的黑色視窗」。
它是一個真正重要的：
系統管理介面。
4. Raspberry Pi OS Desktop 的主要區域
Raspberry Pi OS Desktop 可以先認識以下幾個地方：
Desktop
│
├── Raspberry Pi Menu
├── Taskbar
├── System Tray
├── File Manager
├── Browser
├── Terminal
└── Control Centre系統設定可以透過 Desktop 的 Raspberry Pi Menu 進入：
Preferences
↓
Control Centre也可以直接從 Terminal 執行：
sudo raspi-config進行 Raspberry Pi 系統設定。這兩種設定入口目前都由 Raspberry Pi 官方支援。
5. File Manager 是什麼？
File Manager 就像 Windows 的：
File Explorer
可以使用圖形介面：
- 建立資料夾
- 開啟資料夾
- 複製檔案
- 移動檔案
- 刪除檔案
- 查看檔案
例如：
Home
│
├── Desktop
├── Documents
├── Downloads
└── Pictures不過從這一章開始，我們會盡量同時學會 Terminal 操作。
因為：
File Manager 操作
↕
Terminal 指令如果兩者都會，處理 Linux 系統問題會快很多。
6. Terminal 是什麼？
Terminal 是讓使用者輸入 Linux 指令的程式。
開啟後通常會看到類似：
jason@rpi5-lab:~ $這不是錯誤訊息。
它叫：
Shell Prompt
7. Shell Prompt 怎麼看？
假設看到：
jason@rpi5-lab:~ $可以拆成：
jason
│
└── Username
rpi5-lab
│
└── Hostname
~
│
└── Current Directory
$
│
└── Normal User Prompt也就是：
使用者 jason，目前正在 rpi5-lab 這台電腦的 Home Directory。
8. Linux 是大小寫敏感的
Linux 一個很重要的觀念是：
Case Sensitive
例如：
Test.txt
test.txt
TEST.txt可以是三個不同檔案。
同樣地：
Documents與：
documents也不一定是同一個 Directory。
這和部分 Windows 使用習慣不同。
所以之後輸入 Linux 指令時：
大小寫必須正確。
9. 第一個 Linux 指令：whoami
先在 Terminal 輸入：
whoami例如回傳：
jason代表目前登入的 Linux 使用者是：
jason
這個指令在確認：
- Login User
- sudo
- Permission
- SSH
問題時很好用。
10. hostname：這一台 Raspberry Pi 叫什麼名字？
輸入：
hostname如果上一章設定：
rpi5-lab就會得到：
rpi5-labHostname 可以理解為：
這台電腦在系統與網路中的名稱。
11. hostname -I：查看 Raspberry Pi IP
輸入：
hostname -I可能看到：
192.168.1.120後面使用 SSH 時就可能使用：
ssh jason@192.168.1.120所以這是一個非常值得記住的 Raspberry Pi 指令。
12. pwd：我目前在哪裡？
輸入：
pwdpwd 可以顯示目前所在 Directory。
例如：
/home/jason代表目前位置是：
/
└── home
└── jason可以把 pwd 理解為：
我現在站在哪個資料夾？
13. Linux 沒有 C: 嗎？
典型 Linux 檔案系統不是從：
C:\開始。
而是從：
/開始。
/ 稱為：
Root Directory
注意：
Root Directory
和：
root User
是兩件不同的事情。
14. Linux Directory Tree
Linux 檔案系統可以想像成一棵樹：
/
├── boot
├── dev
├── etc
├── home
│ └── jason
├── media
├── mnt
├── opt
├── proc
├── root
├── run
├── srv
├── sys
├── tmp
├── usr
└── var最上方：
/就是整個 Linux File System 的起點。
15. /home 是什麼？
/home 通常放一般使用者的個人資料。
例如使用者：
jasonHome Directory 通常會是：
/home/jason裡面可能有：
/home/jason
├── Desktop
├── Documents
├── Downloads
└── Pictures後面我們自己的：
- Python
- GPIO
- Project
- Sensor Data
也建議優先放在自己的 Home Directory 下。
16. ~ 是什麼？
Linux Shell 中：
~通常代表目前使用者的：
Home Directory
例如：
cd ~如果目前使用者是 jason，通常就是回到：
/home/jason所以看到：
jason@rpi5-lab:~ $通常表示目前就在自己的 Home Directory。
17. /etc 是什麼？
/etc 是 Linux 很重要的系統設定區域。
裡面會有大量：
- System Configuration
- Service Configuration
- Network Configuration
- Software Configuration
例如 APT 的軟體來源資訊位於 /etc/apt/ 相關路徑；Raspberry Pi 官方目前也說明 APT 會從 /etc/apt/sources.list 與 /etc/apt/sources.list.d/ 管理軟體來源。
因此看到：
/etc要先想到：
Configuration
18. /var 是什麼？
/var 主要保存系統運作時會持續變化的資料。
常見：
/var/log
/var/cache
/var/lib例如：
/var/log通常與系統及服務 Log 有關。
而 Raspberry Pi OS 的 APT 已下載套件檔案則會使用 /var/cache/apt/archives；官方也提供 sudo apt clean 清理這些快取套件的方法。
後面做：
- Apache
- Flask
- MQTT
- Database
- Server Debug
時，/var 會經常看到。
19. /boot/firmware 是 Raspberry Pi 很重要的目錄
目前 Raspberry Pi OS 中，boot partition 會掛載在：
/boot/firmware例如 Raspberry Pi 的：
config.txt目前位置就是：
/boot/firmware/config.txtRaspberry Pi 官方硬體設定文件也以 /boot/firmware/ 作為目前 Raspberry Pi OS boot partition 的位置。
如果搜尋很舊的 Raspberry Pi 教學，可能會看到：
/boot/config.txt因此照舊文章操作前，要確認文章對應的 Raspberry Pi OS 世代。
20. ls：查看目前資料夾
輸入：
ls會列出目前 Directory 內容。
例如：
Desktop
Documents
Downloads
Pictures如果想看更詳細資訊：
ls -l可能看到：
drwxr-xr-x 2 jason jason 4096 Aug 17 20:00 Documents
-rw-r--r-- 1 jason jason 25 Aug 17 20:10 test.txt這些資訊後面會用來了解 Linux Permission。
21. ls -a：顯示隱藏檔案
輸入：
ls -a會連 Hidden File 一起顯示。
Linux 中檔名如果以：
.開頭，通常會被視為 Hidden File。
例如：
.bashrc
.profile
.ssh所以：
ls可能看不到，
但：
ls -a可以。
22. 最實用的 ls 組合之一：ls -lah
輸入：
ls -lah可以同時：
- 顯示詳細資料
- 顯示 Hidden Files
- 使用較容易閱讀的容量格式
例如：
4.0K
25M
1.2G因此之後如果我要你先查看一個資料夾，很常會使用：
ls -lah23. cd：切換 Directory
假設目前：
/home/jason要進 Documents：
cd Documents再輸入：
pwd就可能看到：
/home/jason/Documents這就是：
Change Directory
24. cd ..：回上一層
假設目前在：
/home/jason/Documents輸入：
cd ..會回到：
/home/jason其中：
..代表：
Parent Directory
上一層資料夾。
而：
.代表：
Current Directory
目前資料夾。
25. 絕對路徑與相對路徑
Linux 有兩種非常重要的 Path 概念。
Absolute Path
從 / 開始：
/home/jason/Documents例如：
cd /home/jason/Documents不論目前在哪裡，都指定完整位置。
Relative Path
相對目前所在位置：
cd Documents前提是：
Documents就在目前 Directory 裡。
26. 使用 ~ 簡化 Home Path
以下：
cd /home/jason/Documents也可以寫成：
cd ~/Documents這樣就不用把 Username 寫死。
這對之後寫：
- Shell Script
- Python
- 設定文件
很方便。
27. mkdir：建立 Directory
回到 Home：
cd ~建立一個實驗目錄：
mkdir raspberrypi-lab查看：
ls應該會看到：
raspberrypi-lab進去：
cd raspberrypi-lab28. mkdir -p：一次建立多層 Directory
例如：
mkdir -p projects/python/chapter04就可以一次建立：
projects
└── python
└── chapter04這比一層一層建立方便很多。
29. touch：快速建立空白檔案
在實驗資料夾中：
touch test.txt查看：
ls -l就會看到：
test.txttouch 本來也能更新檔案時間資訊，但初學階段可以先把它當作建立空白檔案的方便工具。
30. echo：寫入簡單文字
可以輸入：
echo "Hello Raspberry Pi"Terminal 會顯示：
Hello Raspberry Pi如果使用：
echo "Hello Raspberry Pi" > hello.txt再：
cat hello.txt會得到：
Hello Raspberry Pi其中：
>代表將輸出重新導向檔案。
注意：
> 會覆寫目標內容。
如果要追加：
echo "Linux is running" >> hello.txt>> 表示：
Append
31. cat：查看文字檔內容
例如：
cat hello.txt適合查看短文字檔。
也可以：
cat /etc/os-release查看 Raspberry Pi OS 的作業系統資訊。
例如我們上一章就使用：
cat /etc/os-release確認 Raspberry Pi OS / Debian 版本。
32. less：閱讀較長檔案
如果檔案很長：
less filename.txt比 cat 更方便。
可以上下瀏覽。
離開 less：
q所以簡單記：
短檔案 → cat
長檔案 → less33. head 與 tail
查看檔案前面：
head filename.txt查看檔案最後：
tail filename.txt查看最後 20 行：
tail -n 20 filename.txt這在未來查看：
- Log
- Sensor Data
- Server Output
非常實用。
34. cp：複製檔案
先建立：
echo "Raspberry Pi" > original.txt複製：
cp original.txt backup.txt查看：
ls會看到：
original.txt
backup.txt檢查內容：
cat backup.txt35. 複製 Directory
如果要複製整個資料夾，通常需要遞迴處理：
cp -r source-directory backup-directory例如：
cp -r projects projects-backup建立一份整個專案目錄的副本。
在修改重要專案前先備份，是很好的操作習慣。
36. mv：移動或重新命名
mv 有兩個非常常見的用途。
Rename
例如：
mv test.txt chapter04.txt就是把：
test.txt改名成：
chapter04.txtMove
例如：
mv chapter04.txt ~/Documents/就會將檔案移動到 Documents。
所以可以記成：
mv = Move / Rename37. rm：刪除檔案
例如：
rm test.txt會刪除：
test.txt這個指令一定要小心。
因為 Terminal 中的 rm 並不是：
先放到 Windows Recycle Bin再讓你慢慢恢復。
因此執行前應先：
ls確認目標。
38. rm -r：刪除 Directory
要刪除一個包含內容的資料夾可能會使用：
rm -r directory-name例如：
rm -r old-project這會遞迴刪除 Directory 及其內容。
初學階段不要養成隨便使用：
rm -rf的習慣。
尤其看到網路上的指令，不了解用途前：
不要直接貼到 sudo 後面執行。
39. rmdir：刪除空 Directory
如果資料夾完全是空的：
rmdir empty-directory即可。
如果裡面還有檔案，rmdir 通常會拒絕刪除。
對初學者來說，這有時比直接 rm -r 更安全。
40. nano：Terminal 文字編輯器
Linux 很多操作需要修改：
- .conf
- .txt
- .py
- .sh
Raspberry Pi 使用 Terminal 時，一個非常適合初學者的 Editor 是：
nano
例如：
nano hello.txt就可以直接編輯文字。
GNU nano 是使用鍵盤操作的 modeless 文字編輯器，其畫面底部會顯示常用快捷鍵。
41. nano 最常用快捷鍵
在 nano 畫面中通常會看到：
^X
^O其中：
^代表：
Ctrl
因此：
^X就是：
Ctrl + X常用操作包括：
| 操作 | 快捷鍵 |
|---|---|
| 離開 | Ctrl + X |
| Write Out / 儲存到檔案 | Ctrl + O |
| 搜尋 | Ctrl + F（新版 nano） |
| Cut | Ctrl + K |
| Paste / Uncut | Ctrl + U |
| Help | 依目前版本畫面提示 |
GNU nano 的實際按鍵可能隨版本更新，因此操作時最好同時查看 nano 視窗底部顯示的快捷鍵；目前 nano 官方文件也列有 Ctrl+O、Ctrl+X、Ctrl+K、Ctrl+U 等操作。
42. 用 nano 建立第一個 Linux 文字檔
執行：
nano raspberrypi.txt輸入：
Raspberry Pi 5
Raspberry Pi OS
Linux
Python
GPIO按：
Ctrl + O依畫面提示確認檔名。
再：
Ctrl + X離開。
接著：
cat raspberrypi.txt應該看到：
Raspberry Pi 5
Raspberry Pi OS
Linux
Python
GPIO43. grep：從文字中尋找資料
假設：
cat raspberrypi.txt內容很多。
要找：
Python可以：
grep "Python" raspberrypi.txt這個概念以後非常重要。
因為我們會用：
grep從：
- Log
- Configuration
- Source Code
- Apache Log
- Bot Log
中找指定字串。
44. find：搜尋檔案
如果忘了某個檔案放在哪裡，可以使用：
find ~/ -name "raspberrypi.txt"例如可能得到：
/home/jason/raspberrypi-lab/raspberrypi.txt也可以搜尋 PHP：
find ~/ -name "*.php"或者 Python：
find ~/ -name "*.py"find 是 Linux 系統維護非常實用的工具。
45. Linux File Permission 是什麼？
現在回到：
ls -l可能看到：
-rw-r--r-- 1 jason jason 100 Aug 17 20:00 test.txt其中：
-rw-r--r--就是：
Permission
可以拆成：
- rw- r-- r--
│ │ │ │
│ │ │ └── Others
│ │ └────── Group
│ └────────── Owner
└──────────── File Type46. r、w、x 是什麼？
Linux 權限的三個重要符號：
r = Read
w = Write
x = Execute因此：
rw-表示：
Read
Write
No Execute而：
r-x表示：
Read
No Write
Execute47. 644 是什麼？
Linux 管理中常看到：
chmod 644 file.txt其概念為：
6 = rw-
4 = r--
4 = r--所以：
644
Owner = Read + Write
Group = Read
Others = Read常用於一般不需要直接執行的檔案。
48. 755 是什麼？
例如：
chmod 755 script.sh代表：
7 = rwx
5 = r-x
5 = r-x即：
Owner = Read + Write + Execute
Group = Read + Execute
Others = Read + Execute因此常見在需要執行的 Script 或 Directory 權限。
49. 不要為了解決權限問題就全部 chmod 777
有些初學者遇到：
Permission denied第一個反應就是：
chmod 777 ...這不是好的處理方式。
777 意味著非常寬鬆的權限。
比較好的處理方式應先檢查：
ls -l再確認：
誰是 Owner？
誰需要 Write？
誰需要 Execute？然後只開啟真正需要的權限。
這在未來：
- Apache
- PHP
- Flask
- Web Server
- Database
特別重要。
50. chmod：修改 Permission
例如：
chmod 644 test.txt再：
ls -l test.txt查看變化。
如果是一個 Shell Script：
chmod 755 test.sh就可以加入 Execute Permission。
51. chown：修改 Owner
假設某個檔案不是你的：
ls -l file.txt看到：
root root可能需要修改 Owner。
例如：
sudo chown jason:jason file.txt表示：
Owner = jason
Group = jason但是：
不要看到 root 就立即 chown。
有些 System File 本來就應該由 root 擁有。
52. root User 是什麼？
Linux 中：
root
是具有非常高系統權限的管理者帳號。
它與：
/Root Directory 不同。
可以這樣記：
/
=
Root Directory
root
=
Administrative User不要混在一起。
53. sudo 是什麼？
一般使用者沒有權限修改所有 System File。
所以有些管理指令會使用：
sudo例如：
sudo apt update或：
sudo rebootsudo 讓符合授權條件的使用者以較高權限執行指定管理工作。
因此：
nano file.txt與：
sudo nano file.txt不是完全相同的權限層級。
54. 不要所有指令都加 sudo
這是一個非常重要的習慣。
例如建立自己的檔案：
nano ~/test.txt通常不需要：
sudo nano ~/test.txt否則可能讓本來應該屬於你的檔案變成：
root擁有。
所以：
需要系統管理權限
↓
sudo
自己的檔案
↓
一般使用者權限應該越小越好。
55. Permission denied 怎麼處理？
如果看到：
Permission denied不要立刻亂加 sudo。
先做：
pwd再：
ls -l確認：
- 我在哪裡？
- 檔案是誰的？
- 目前 User 是誰？
- 需要什麼權限？
再用：
whoami確認 User。
這是一個比：
sudo + chmod 777健康很多的 Debug 流程。
56. df -h：查看 Storage
輸入：
df -h可以查看 File System 使用量。
例如：
Filesystem Size Used Avail Use%
/dev/mmcblk0p2 58G 12G 43G 22%Raspberry Pi 官方在 APT 更新說明中也建議使用 df -h 確認更新前是否有足夠儲存空間。
這對使用 microSD 的 Raspberry Pi 特別重要。
57. free -h：查看 RAM
可以使用：
free -h快速查看記憶體使用狀況。
例如：
total used free
Mem: 7.8G ...
Swap: ...這對後面執行：
- Browser
- Database
- OpenCV
- AI
- Server
時很有用。
58. uname：查看 Linux Kernel
輸入：
uname -a可以查看 Kernel 與系統架構相關資訊。
如果只想看 Architecture：
uname -m64-bit Arm 系統通常會看到：
aarch64Raspberry Pi OS 的正常 APT 更新也會更新 Raspberry Pi 官方穩定 Linux Kernel 與 Firmware。
59. cat /etc/os-release：確認作業系統
輸入：
cat /etc/os-release可以查看：
- OS Name
- Version
- Debian Version
- Codename
等系統資訊。
對我們這套課程而言，這是一個非常重要的 Debug 指令。
以目前 Raspberry Pi OS 世代來說，本系列採用前一章建立的 Raspberry Pi OS 64-bit 環境；Raspberry Pi 官方目前也以 Bookworm → Trixie 作為主要版本升級範例。
60. clear：清除 Terminal 畫面
Terminal 用久後會有很多文字。
可以：
clear清理畫面。
這不會刪除檔案。
只是把目前 Terminal 顯示整理乾淨。
61. history：查看先前指令
輸入：
history可以看到之前輸入過的一批 Shell Commands。
另外可以使用鍵盤：
↑叫回上一個指令。
例如剛執行：
sudo apt update要再查看時，可以按：
↑而不是重新打一遍。
62. Tab 自動補完非常重要
假設有一個 Directory：
raspberrypi-project不需要每次全部打完。
可以輸入：
cd rasp再按：
TabShell 可以依目前可辨識項目補完。
這能減少：
- 打錯字
- 大小寫錯
- 長路徑錯誤
所以操作 Linux 時：
要習慣使用 Tab。
63. 檔名有空白怎麼辦？
例如檔案：
Raspberry Pi.txt如果輸入：
cat Raspberry Pi.txtShell 會把它拆成兩個 Argument。
應使用：
cat "Raspberry Pi.txt"或者：
cat Raspberry\ Pi.txt因此在 Linux Server、Script 或程式專案中，我通常建議檔名避免大量空格。
例如：
raspberry_pi.txt或：
raspberry-pi.txt通常更方便。
64. man：Linux 的說明書
如果不知道某個指令怎麼用，可以試：
man ls或：
man cp進入 Manual Page。
離開通常使用：
q因此遇到陌生指令時，不必永遠只靠 Google：
Command
↓
man command也是 Linux 很重要的學習方式。
65. –help 也很好用
很多指令可以：
ls --help例如：
cp --help這通常會顯示：
- Options
- Usage
- Parameter
所以一個陌生指令可以先：
command --help或者：
man command了解之後再執行。
66. APT 是什麼？
Raspberry Pi OS 使用：
APT
管理軟體套件。
官方目前明確將 APT 列為 Raspberry Pi OS Terminal 的預設 Package Manager，可用來：
- Search
- Install
- Update
- Remove
Software Package。
這代表 Linux 不需要像 Windows 一樣，每個軟體都自己去網站下載 Installer。
很多程式可以直接：
sudo apt install package-name67. sudo apt update 在做什麼？
輸入：
sudo apt update它主要是：
更新本機套件清單。
也就是向目前設定的 Software Repository 確認：
有哪些 Package？
有哪些新版本？它本身不等於把所有已安裝軟體全部升級。
Raspberry Pi 官方目前也將 sudo apt update 定義為先更新可用 Package List 的第一個步驟。
68. sudo apt full-upgrade
在：
sudo apt update之後：
sudo apt full-upgrade會更新目前已安裝套件。
Raspberry Pi 官方目前特別建議 Raspberry Pi OS 使用：
full-upgrade而不是只依賴普通：
upgrade因為 Raspberry Pi OS 的 Package Dependency 可能需要額外處理。
所以本系列的系統更新標準流程：
sudo apt update
sudo apt full-upgrade69. apt install：安裝軟體
例如未來需要某個套件：
sudo apt install package-nameAPT 會：
找到 Package
↓
處理 Dependency
↓
下載
↓
安裝Raspberry Pi 官方目前也是以：
sudo apt install <package-name>作為標準套件安裝方式。
70. apt remove 與 apt purge
移除：
sudo apt remove package-name如果連相關 Configuration 都希望一併清除：
sudo apt purge package-nameRaspberry Pi 官方文件目前也區分 remove 與 purge：remove 移除 Package，而 purge 會進一步移除相關設定資料。
使用 purge 前應先確定真的不需要那些設定。
71. apt clean
APT 下載的 .deb Package 會佔用 Storage。
需要釋放空間時可以：
sudo apt cleanRaspberry Pi 官方目前說明 APT 下載套件會存於：
/var/cache/apt/archives並提供 sudo apt clean 清理舊下載檔案。
microSD 容量不大時特別實用。
72. 一般不要使用 rpi-update 更新系統
如果搜尋 Raspberry Pi 網路教學，很可能會看到：
sudo rpi-update但它不是一般日常更新的首選。
Raspberry Pi 官方目前明確說明，rpi-update 主要用於：
- Experimental Firmware
- Pre-release Kernel
- Development
- Specific Bug Testing
一般使用者應透過：
sudo apt update
sudo apt full-upgrade更新穩定版軟體、Kernel 與 Firmware。
73. reboot 與 poweroff
重新啟動：
sudo reboot正常關機：
sudo poweroffRaspberry Pi 官方目前同樣提供這兩個 Command-Line Shutdown 指令。
Pi 5 使用 Linux File System，所以應先正常 Shutdown，再斷電。
不要把：
直接拔 USB-C當成標準關機方式。
74. Raspberry Pi 5 Power Button
如果使用 Raspberry Pi 5，官方目前支援：
- 單按 Power Button：開啟 Shutdown Options
- 快速雙按：Shutdown
也可以從 Raspberry Pi OS Desktop 選：
Shutdown
Reboot
Lock Screen
Logout因此 Desktop 與 Terminal 都有正常關機方法。
75. 本章實作：建立自己的 Raspberry Pi Linux 實驗區
現在把本章學到的指令實際操作一次。
回 Home：
cd ~建立：
mkdir -p raspberrypi-course/chapter04進入：
cd raspberrypi-course/chapter04確認：
pwd應該類似：
/home/jason/raspberrypi-course/chapter0476. 建立第一份實驗文字檔
輸入：
nano linux-notes.txt寫入：
Raspberry Pi OS
Linux
Terminal
Python
GPIO
I2C
SPI
UART
MQTT儲存並離開。
查看：
cat linux-notes.txt77. 複製備份
執行：
cp linux-notes.txt linux-notes-backup.txt查看：
ls -lah現在應該有：
linux-notes.txt
linux-notes-backup.txt78. 建立 Backup Directory
執行：
mkdir backup移動備份：
mv linux-notes-backup.txt backup/查看：
ls -lah再：
ls -lah backup79. 搜尋文字
找出：
GPIO使用：
grep "GPIO" linux-notes.txt應該得到：
GPIO再找 MQTT：
grep "MQTT" linux-notes.txt80. 完整檢查自己的 Raspberry Pi
現在可以依序執行：
whoamihostnamehostname -Ipwduname -mcat /etc/os-releasedf -hfree -h這八個 Command 已經可以提供非常多 Raspberry Pi 系統資訊。
81. Linux 初學最重要的 Debug 思維
遇到問題時，不要立刻：
重灌也不要先：
chmod 777或：
所有指令加 sudo先回答五個問題：
1. 我是誰？
whoami
2. 我在哪裡？
pwd
3. 這裡有什麼？
ls -lah
4. 檔案是誰的？
ls -l
5. 系統是什麼？
cat /etc/os-release很多 Linux 問題到這裡就已經能找出方向。
82. Linux 指令安全原則
在 Raspberry Pi 上養成以下習慣：
原則一
不懂的指令：
不要直接執行。
原則二
先：
command --help或：
man command原則三
執行 rm 前：
pwd
ls -lah原則四
不要看到 Permission Error 就：
chmod 777原則五
不要所有事情都：
sudo原則六
修改重要設定檔前先備份。
例如：
sudo cp config.conf config.conf.bak再進行修改。
83. 本章常用 Linux 指令速查表
| 指令 | 用途 |
|---|---|
| whoami | 查看目前使用者 |
| hostname | 查看主機名稱 |
| hostname -I | 查看 IP |
| pwd | 查看目前路徑 |
| ls | 列出檔案 |
| ls -lah | 詳細列出檔案 |
| cd | 切換 Directory |
| cd .. | 上一層 |
| cd ~ | 回 Home |
| mkdir | 建立 Directory |
| mkdir -p | 建立多層 Directory |
| touch | 建立空檔案 |
| cat | 顯示文字內容 |
| less | 分頁閱讀 |
| head | 查看檔案前段 |
| tail | 查看檔案尾端 |
| cp | Copy |
| mv | Move / Rename |
| rm | Remove File |
| rmdir | Remove Empty Directory |
| nano | 編輯文字 |
| grep | 搜尋內容 |
| find | 搜尋檔案 |
| chmod | 修改 Permission |
| chown | 修改 Owner |
| sudo | 以管理權限執行指定操作 |
| df -h | Disk Space |
| free -h | Memory |
| uname -a | Kernel / System |
| clear | 清除 Terminal 畫面 |
| history | 查看指令歷史 |
| man | 查看 Manual |
| sudo apt update | 更新 Package List |
| sudo apt full-upgrade | 更新已安裝套件 |
| sudo apt install | 安裝 Package |
| sudo apt remove | 移除 Package |
| sudo reboot | Restart |
| sudo poweroff | Shutdown |
84. 本章重點整理
完成本章後，應該掌握：
- Raspberry Pi OS 可以使用 GUI Desktop 與 CLI Terminal。
- Raspberry Pi OS Lite 是沒有圖形桌面的 Command-Line Edition。
- Terminal 是 Raspberry Pi 系統管理的重要工具。
- Linux File System 從 / Root Directory 開始。
- /home 主要放一般 User 的個人資料。
- /etc 是重要 Configuration 區域。
- /var 常存放 Log、Cache 等可變資料。
- 現代 Raspberry Pi OS 的 boot partition 位於 /boot/firmware。
- pwd 查看目前 Directory。
- ls 查看 Directory 內容。
- cd 改變 Directory。
- mkdir 建立 Directory。
- touch 可以建立空白檔案。
- cp 用於 Copy。
- mv 可以 Move 或 Rename。
- rm 用於刪除，執行前必須確認目標。
- cat 與 less 可以閱讀文字檔案。
- nano 是很實用的 Terminal Text Editor。
- grep 可以搜尋文字內容。
- find 可以尋找檔案。
- Linux 權限包含 Read、Write、Execute。
- chmod 可以修改 Permission。
- chown 可以修改 Owner。
- root User 與 / Root Directory 是不同概念。
- sudo 應該只在真正需要較高權限時使用。
- df -h 可以查看儲存空間，Raspberry Pi 官方也建議在更新前用它確認空間。
- Raspberry Pi OS 使用 APT 管理軟體。
- sudo apt update 更新 Package List。
- Raspberry Pi 官方目前建議使用 sudo apt full-upgrade 更新套件。
- rpi-update 不是一般日常更新工具。
- sudo reboot 可以重新啟動。
- sudo poweroff 可以正常關機。
FAQ：Raspberry Pi OS 與 Linux 指令常見問題
Q1：學 Raspberry Pi 一定要會 Linux 嗎？
如果只進行極少量桌面操作，不需要一次學完整 Linux。
但如果要深入：
- GPIO
- Python
- SSH
- Flask
- MQTT
- Camera
- Server
- IoT
熟悉基本 Linux 指令會大幅降低後續操作與除錯難度。
Q2：Raspberry Pi OS 是 Linux 嗎？
是。
Raspberry Pi OS 是以 Debian Linux 為基礎的 Raspberry Pi 官方作業系統。官方目前提供 Desktop、Full 與 Lite，以及 32-bit / 64-bit 版本。
Q3：Terminal 和 Command Prompt 一樣嗎？
概念相似，都是透過文字命令操作系統。
但 Raspberry Pi OS 使用 Linux Shell，其：
- Command
- Path
- Permission
- File System
與 Windows CMD / PowerShell 有不少差異。
Q4：Raspberry Pi OS 可以不用 Desktop 嗎？
可以。
Raspberry Pi OS Lite 就是不包含 Graphical Desktop 的命令列版本，官方特別將它用於 Headless Server、Embedded System 與資源較有限的裝置。
Q5：如何知道自己目前在哪個 Directory？
使用：
pwdQ6：如何知道目前有哪些檔案？
使用：
ls更完整則：
ls -lahQ7：如何回到自己的 Home Directory？
使用：
cd ~也可以簡單使用：
cdQ8：為什麼顯示 Permission denied？
通常表示目前使用者對該檔案或 Directory 沒有執行該操作所需的 Permission。
先查看：
whoamils -l不要直接使用：
chmod 777解決所有權限問題。
Q9：sudo 是不是 root？
sudo 是用來讓授權使用者以提高的權限執行指定 Command。
初學時最重要的觀念是：
不要所有指令都加 sudo。
Q10：Raspberry Pi OS 如何更新？
一般穩定更新使用：
sudo apt update
sudo apt full-upgradeRaspberry Pi 官方目前推薦 APT 作為一般軟體、Kernel 與穩定 Firmware 更新方式。
Q11：要不要執行 sudo rpi-update？
一般使用者不要把它當成日常 Update 指令。
Raspberry Pi 官方目前將 rpi-update 定位為 Experimental / Pre-release Firmware、開發與特定 Bug Fix 測試用途。
Q12：Raspberry Pi 要怎麼正常關機？
Terminal：
sudo poweroff重新啟動：
sudo reboot也可以從 Desktop 的 Shutdown Options 操作。Pi 5 還支援 Power Button 的 Shutdown 操作。
Q13：為什麼 Raspberry Pi 不建議直接拔電源？
因為 Raspberry Pi OS 是完整 Linux 系統，可能正在寫入：
- File
- Log
- Database
- Configuration
正常 Shutdown 可以先停止程式與服務，再關閉系統。Raspberry Pi 官方也明確建議使用 Shutdown 選項後再斷開電源。
Q14：Linux 的 / 和 root 是同一個東西嗎？
不是。
/是：
Root Directory
而：
root是：
高權限管理使用者
這兩個概念名稱相似，但完全不同。
Q15：Raspberry Pi OS 的 config.txt 在哪裡？
目前 Raspberry Pi OS 的 boot partition 掛載於：
/boot/firmware因此主要設定檔位置為：
/boot/firmware/config.txtRaspberry Pi 官方目前也是使用這個位置。
結語
完成本章之後，我們已經跨過 Raspberry Pi 學習中非常重要的一道門檻。
前面三章學的是：
Raspberry Pi 是什麼
↓
Raspberry Pi 5 Hardware
↓
Raspberry Pi OS Installation本章開始，我們正式學會：
Linux
│
├── File System
├── Directory
├── Terminal
├── User
├── Permission
├── Package
└── System Management現在你已經能夠自己：
查看系統
↓
建立 Directory
↓
建立 File
↓
編輯 File
↓
Copy / Move
↓
搜尋資料
↓
查看 Permission
↓
安裝 Software
↓
更新 Raspberry Pi OS
↓
正常 Restart / Shutdown這些看起來只是基本 Linux 指令，但它們會一直使用到整套 Raspberry Pi 課程最後。
後面當我們遇到：
Python 程式在哪裡？
GPIO 程式為什麼沒有權限？
SSH 為什麼登入不到？
Flask 設定檔在哪裡？
MQTT Log 在哪裡？
Database 還剩多少 Storage？
Camera Service 為什麼沒有啟動？都會回到本章學到的：
whoami
pwd
ls
cat
grep
find
sudo
chmod
df來尋找答案。
但是到目前為止，我們主要仍是在：
操作 Raspberry Pi 本身。
下一章會開始讓 Raspberry Pi 真正成為：
可以從其他電腦遠端管理的 Linux 主機。
下一章
第 5 章 Raspberry Pi 網路設定與 SSH 遠端登入完整教學
下一章將正式學習：
- Raspberry Pi Ethernet
- Raspberry Pi Wi-Fi
- IP Address
- IPv4
- DHCP
- Default Gateway
- DNS
- Hostname
- .local
- ip addr
- ip route
- hostname -I
- ping
- NetworkManager 基本概念
- SSH 是什麼
- 開啟 SSH Server
- Windows SSH Client
- SSH Username / Password
- SSH Public Key
- ssh-keygen
- authorized_keys
- Headless Raspberry Pi
- SSH 安全基本設定
- SSH 連線失敗排查
- 固定 IP 與 DHCP Reservation 基本概念
完成第 5 章之後，就可以從 Windows、macOS 或另一台 Linux 電腦，透過網路直接管理 Raspberry Pi，不再需要每次替 Raspberry Pi 接上螢幕、鍵盤與滑鼠。