Einheit 1: Raspberry Pi OS und Terminal

Was ist Raspberry Pi OS?

Das Raspberry Pi OS ist ein speziell für den Raspberry Pi entwickeltes Betriebssystem. Es basiert auf Linux und bietet eine benutzerfreundliche Umgebung für Einplatinencomputer. Es enthält Werkzeuge, um den Pi einfach zu konfigurieren und Anwendungen auszuführen. Es gibt eine grafische Oberfläche und eine Kommandozeile. Das System ist kostenlos und wird von der Raspberry Pi Foundation gepflegt.

Was kann ich damit machen?

Lernen und Programmieren: Python, Scratch, C++ und mehr.
Elektronikprojekte: Über die GPIO-Pins LEDs, Sensoren und Motoren ansteuern.
Heimautomatisierung: Beleuchtung, Temperatur und Überwachungskameras steuern.
Webserver und Hosting: Eigene Webseiten im Netzwerk bereitstellen.
Roboterbau: Roboter bauen und programmieren.
Netzwerkanwendungen: VPN-Server, DNS-Server, Fileserver oder Router für das Heimnetz.
IoT: Daten aus der echten Welt sammeln und ins Internet übertragen.
Hobbys: Mediacenter, 3D-Drucksteuerung, Retro-Gaming und mehr.

Vom Desktop zum Terminal

Das Terminal, auch Kommandozeile genannt, ist eine textbasierte Oberfläche. Du gibst Befehle ein und der Pi führt sie direkt aus. So verwaltest du Dateien, installierst Software und konfigurierst das Netzwerk, ohne grafische Oberfläche.

Das Terminal öffnest du mit Strg + Alt + T oder über das Anwendungsmenü.

Wichtig: Im Terminal gibt es keinen Papierkorb. Was du mit rm löschst, ist sofort weg. Denk vor dem Enter kurz nach.

Befehlsübersicht

Klick auf einen Abschnitt, um die Befehle zu sehen. Du kannst sie direkt im Simulator unten ausprobieren.

Erste Schritte und Grundlagen

Aufgabe	Befehl	Beispiel
Befehl als Administrator (root) ausführen	`sudo`	`sudo reboot`
Konfigurationsprogramm des Raspi	`raspi-config`	`sudo raspi-config`
Neustart	`reboot`	`sudo reboot`
Herunterfahren	`halt` / `shutdown -h 0`	`sudo halt`
Hilfe zu einem Befehl	`--help`	`ls --help`
Automatische Vervollständigung	Tab-Taste	`cd Des` + Tab
Aktion abbrechen	`Strg` + `C`	Lange Ausgabe stoppen
Bildschirm löschen	`clear`	`clear`
Text ausgeben (oder in eine Datei schreiben)	`echo`	`echo Hallo Welt`
Alle Befehle im Übungs-Simulator anzeigen	`help`	`help`

Dateimanagement

Aufgabe	Befehl	Beispiel
Dateien und Verzeichnisse auflisten	`ls`	`ls`
Im Listenformat (mit Rechten, Größe)	`ls -l`	`ls -l`
Auch versteckte Dateien anzeigen	`ls -a`	`ls -a`
Verzeichnis wechseln	`cd`	`cd Desktop`
In das übergeordnete Verzeichnis	`cd ..`	`cd ..`
Ins Home-Verzeichnis	`cd` oder `cd ~`	`cd ~`
In das Root-Verzeichnis	`cd /`	`cd /`
Aktuellen Ort anzeigen	`pwd`	`pwd`
Verzeichnis erstellen	`mkdir`	`mkdir projekt`
Verzeichnis mit Inhalt löschen	`rm -r`	`rm -r projekt`
Datei erstellen	`touch`	`touch notiz.txt`
Datei anzeigen	`cat`	`cat notiz.txt`
Datei bearbeiten	`nano`	`nano notiz.txt`
Datei löschen	`rm`	`rm notiz.txt`
Datei kopieren	`cp`	`cp notiz.txt sicherung.txt`
Datei verschieben oder umbenennen	`mv`	`mv notiz.txt Files/`
Skript ausführbar machen	`chmod +x`	`chmod +x hallo.sh`
Skript starten (aus dem aktuellen Ordner)	`./` vor dem Namen	`./hallo.sh`

Paketverwaltung

Aufgabe	Befehl
Paketliste aktualisieren	`sudo apt update`
Pakete aktualisieren	`sudo apt upgrade` oder `sudo apt full-upgrade`
Paket installieren	`sudo apt install paketname`
Paket deinstallieren	`sudo apt remove paketname`
Nicht mehr benötigte Pakete entfernen	`sudo apt autoremove`
Infos zu einem Paket	`apt show paketname`
ZIP-Archiv entpacken	`unzip datei.zip`

Systeminfos

Aufgabe	Befehl	Beispiel
Systemname und Version anzeigen	`uname -a`	`uname -a`
Arbeitsspeicher anzeigen	`free -h`	`free -h`
Speicherplatz anzeigen	`df -h`	`df -h`
Laufzeit seit dem Start	`uptime`	`uptime`
IP-Adresse anzeigen	`hostname -I`	`hostname -I`

Umleiten und Verketten

Aufgabe	Schreibweise	Beispiel
Ausgabe in eine Datei schreiben (überschreiben)	`>`	`ls > verzeichnis.txt`
Ausgabe an eine Datei anhängen	`>>`	`ls -l >> verzeichnis.txt`
Ausgabe an den nächsten Befehl weiterleiten	`\|`	`ls /usr/bin \| wc -l`

Tastenkürzel im Editor nano

Aktion	Taste
Speichern	`Strg` + `O`
Beenden	`Strg` + `X`
Abbrechen	`Strg` + `C`
Suchen	`Strg` + `W`
Zeile löschen	`Strg` + `K`

Zusatz: Fernzugriff mit VNC

VNC steht für „Virtual Network Computing“. Damit steuerst du den Pi von deinem Windows-PC aus, als würdest du direkt davor sitzen. So kannst du den Pi auch ohne Monitor bedienen.

Auf dem Pi im Terminal sudo raspi-config starten.
Unter Interface Options den Eintrag VNC aktivieren und mit dem Pfeil-Tasten und Enter bestätigen.
Mit sudo reboot neu starten.
Am PC den kostenlosen VNC Viewer von RealVNC installieren.
Die IP-Adresse des Pi mit sudo hostname -I herausfinden und im Viewer eintragen. Anmelden mit Benutzername pi und deinem VNC-Passwort.

So funktionieren die Übungen

Lies zuerst den Kasten „Was musst du tun?“. Dort steht genau, was zu machen ist.
Die Übungen bauen aufeinander auf. Arbeite sie von oben nach unten ab.
Du musst nichts auf dem Pi installieren. Alles läuft im Browser.
Ganz unten klickst du auf „Alles überprüfen“. Dann siehst du deine Punkte und kannst dein Ergebnis speichern.

Übung A: Befehle zuordnen 8 Punkte

Was musst du tun? Links steht ein Befehl. Wähle rechts die Erklärung, die dazu passt. Jedes Mal erscheinen 8 zufällige Aufgaben aus einer Liste von 12.
Beispiel: ls passt zu „Zeigt Dateien und Ordner an“.

Übung B: Befehle eintippen 8 Punkte

Was musst du tun? Du bekommst eine Aufgabe. Tippe den passenden Befehl in das Feld. Groß- und Kleinschreibung ist egal, die Leerzeichen zählen.
Du hast pro Zeile 5 Versuche. Nach jedem Prüfen siehst du, ob es stimmt. Nach dem 5. falschen Versuch wird dir die Lösung gezeigt, dann gibt es für diese Zeile keine Punkte.
Beispiel: „Zeige den Ordner an, in dem ich gerade bin“ heißt pwd.

Übung C: Befehle in die richtige Reihenfolge bringen

Was musst du tun? Unten sind die Teile eines Befehls oder eines Skripts durcheinander. Bringe sie in die richtige Reihenfolge, damit es zum Szenario passt. Am Ende muss es Schritt für Schritt stimmen.

So geht es:

Ein Teil mit der Maus packen und an die richtige Stelle ziehen, oder mit den Pfeilen ↑ und ↓ verschieben.
Wenn es stimmt, auf Reihenfolge prüfen klicken.
Grün = richtige Stelle. Rot = dort nochmal umsortieren.

C1: Eine Datei mit Text schreiben 5 Punkte

Szenario: Der Pi soll eine Datei gruss.txt mit dem Text „Hallo Welt“ anlegen. Dafür schreibst du den Text mit echo und leitest ihn mit > in die Datei um.

C2: Eine Datei kopieren 3 Punkte

Szenario: Die Datei gruss.txt gibt es schon. Du willst eine Sicherheitskopie namens kopie.txt. Dafür nimmst du cp: erst der Befehl, dann die alte Datei, dann der neue Name.

C3: Ein Skript schreiben und starten 5 Punkte

Szenario: Du willst ein kleines Programm, das „Hallo“ ausgibt. Ein solches Programm heißt Skript und ist eine Textdatei mit Befehlen. Du schreibst es im Editor nano, speicherst es, machst es ausführbar und startest es mit ./.

Hier sind es ganze Schritte statt einzelner Wörter. Die Reihenfolge ist: erst schreiben, dann speichern, dann ausführbar machen, dann starten.

Übung D: Kreuzworträtsel 5 Punkte

Was musst du tun? Lies die Hinweise und schreibe die Befehle in die Kästchen. Eine Zahl im Kästchen zeigt, wo ein Wort anfängt.
Waagerecht heißt von links nach rechts. Senkrecht heißt von oben nach unten. In jedes Kästchen kommt genau ein Buchstabe. Es gibt 7 waagerechte und 7 senkrechte Wörter mit zusammen 42 Kästchen.

Übung E: Mein Steckbrief im Terminal 7 Punkte

Was musst du tun? Du arbeitest in einem Mini-Terminal, genau wie auf dem Pi. Erstelle nacheinander die Dinge aus der Liste. Gib jeden Befehl unten ein und drücke Enter. Jede Eingabe wird sofort geprüft.
Du hast pro Aufgabe 5 Versuche. Die Aufgaben machst du der Reihe nach. Die gerade offene Aufgabe ist gelb markiert. Nach dem 5. falschen Versuch wird die Lösung gezeigt, dann gibt es für diese Aufgabe keine Punkte.
Die Befehle musst du selbst herausfinden. Mit den Pfeiltasten ↑ und ↓ holst du frühere Befehle zurück. Mit help siehst du alle Befehle.

Übung F: Quiz zur Einheit 10 Punkte

Was musst du tun? Lies jede Frage und klicke auf eine Antwort. Du musst nicht nach jeder Frage prüfen. Erst am Ende klickst du auf „Quiz auswerten“. Dann siehst du, was richtig war.

Zusatz für Schnelle (ohne Punkte)

Systeminfos: Schau dir mit uname -a, free -h, df -h und uptime an, was dein Pi gerade macht.
Rechte: Schreibe mit nano ein kleines Skript und mach es mit chmod +x ausführbar.
Aufräumen: Lege einen Ordner test mit fünf leeren Dateien an, verschiebe drei davon und lösche am Ende alles mit einem Befehl.

Alles überprüfen und Punkte

Klicke auf „Alles überprüfen“, dann siehst du deine Punkte aus allen Übungen. Mit „Ergebnis speichern“ wird dein Name mit den Punkten gespeichert.

Lösung Einheit 1

Die Lösungen gibt es als PDF. Die Datei ist passwortgeschützt.

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