Phenquestions
Ovocné probuzení
V roce 2012 Raspberry Pi popularizoval třídu jednodeskových počítačů (SBC) pro širokou veřejnost. V té době byl každý, kdo měl znalosti o zařízeních, jako je RouterBOARD od společnosti Mikrotik [9] nebo ALIX Board od PC Engines [11], vnímán jako exotický. Dnes je nemožné si představit každodenní existenci bez těchto výkonných minipočítačů. Tato zařízení najdete všude - ve směrovačích wifi, meteorologických stanicích, zařízeních domácí automatizace a v nástrojích pro měření jemného prachu. Tato zařízení jsou provozována se speciálně upravenými distribucemi Linuxu nebo BSD, z nichž jsou Armbian a RaspberryPi OS pouze dvěma zástupci mnoha.
„Armbian“ je umělé slovo, které kombinuje slova „ARM“ pro odpovídající architekturu procesoru RISC [3] a poslední dvě slabiky „bian“ z „Debian.„Díky tomu je velmi jasné, co odlišuje Armbian od Debian GNU / Linux; na rozdíl od Debianu je Armbian zaměřen a optimalizován pro architekturu ARM.
Zatímco distribuce Debian GNU / Linux podporuje celou řadu hardwarových architektur, včetně ARM7 (32 bitů) [4] a ARM8, distribuce Armbian se zaměřuje pouze na širokou škálu vývojových desek založených na ARM. Z webových stránek projektu si můžete stáhnout distribuční obrázky pro Orange Pi [5], Cubieboard [6],
a mimo jiné i Tinkerboard Asus [7]. Zdá se, že Cubian [12], vidlice Debian GNU / Linux pro Cubieboard, již není udržována, protože poslední vydání pochází z roku 2014.
Raspberry Pi OS [8] je oficiální operační systém Raspberry Pi Foundation [17] pro jejich SBC. Původně byl pojmenován Raspbian pro projekt Raspbian [15], na kterém je založen. Raspberry Pi Foundation později přidala do svých obrazů další úložiště balíčků s částečně uzavřeným zdrojovým softwarem. Projekt Raspbian nikdy nepublikoval své vlastní obrázky, ale místo toho vždy odkazoval na obrázky Raspberry Pi Foundation. Nadace nakonec přidala svou vlastní chuť na ploše a mnoho dalších přizpůsobení, které sahaly daleko za přebudování Raspbian a minimální opravu balíčků Debianu. Aby bylo možné jasně rozlišit mezi projektem Raspbian a derivátem Raspberry Pi Foundation, byl tento v roce 2019 přejmenován na Raspberry Pi OS.
Ve srovnání s Armbianem se projekt Raspbian a Raspberry Pi OS drží opačného přístupu: tyto distribuce se spoléhají na desítky přispěvatelů, kteří se zaměřují na jednu platformu SBC. Na základě 32bitové verze „armhf“ systému Debian GNU / Linux je určen pro provoz na všech verzích desky Raspberry Pi, ale není navržen pro práci na žádných jiných ARM SBC. Hardware Raspberry Pi 3 a 4 může provozovat 64bitové operační systémy. Mezitím běží Raspberry Pi OS vždy 32bitový, s výjimkou linuxového jádra, kterým může být 64bitové jádro. Některé balíčky vyrobené speciálně pro OS Raspberry Pi jsou k dispozici také pro architekturu Intel (32- a 64bitové varianty) a lze je dokonce spustit na běžném stolním počítači se systémem Debian GNU / Linux.
Pouze na omezenou dobu jsou pro rodinu Raspberry Pi nabízeny také (neoficiální) obrazy Debian GNU / Linux [16]. Hlavní rozdíl oproti Raspberry Pi OS spočívá v tom, že obrázky pro tyto systémy Raspberry Pi, které jsou schopny provozovat 64bitový OS (Raspberry Pi 3 a 4), také obsahují 64bitový OS ('arm64' v Debianu); zatímco na ostatních obrázcích běží 32bitové architektury „armhf“ (Raspberry Pi 2) nebo „armel“ (Raspberry Pi 1 a Zero). Poslední dva se liší od balíčků 'armhf' poskytovaných Raspbian a Raspberry Pi OS. Historicky několik distribucí, včetně Debian GNU / Linux a Fedora, rozhodlo o minimální sadě instrukcí CPU [19] potřebných pro architekturu „armhf“. První Raspberry Pi OS byl vydán krátce nato a podporoval všechny požadované instrukce CPU kromě jedné.
Existovaly tedy dvě možnosti: buď 1) použít mnohem pomalejší, ale ne optimalizovanou architekturu „armel“, jak to Debian GNU / Linux stále dělá pro Raspberry Pi 1 a 0, nebo 2) předefinovat architekturu „armhf“. Debian GNU / Linux nechtěl udělat druhou možnost, protože by se odchýlila od toho, co již bylo rozhodnuto a implementováno. To byl okamžik, kdy se zrodil projekt Raspbian: Vývojář Debianu Peter Green (známý také pod značkou plugwash v IRC) překompiloval všechny balíčky Debian „armhf“ pro procesory Raspberry Pi 1 (tehdy existoval pouze Raspberry Pi 1) s chybí jedna instrukce CPU. To je také důvod, proč nemůžete kombinovat vydání Debianu 'armhf' a Raspbian 'armhf'.
Velikost obrázku
Instalační obrázky nabízené těmito třemi projekty jsou zcela odlišné. Armbian vyžaduje, abyste nejprve vybrali kategorii (například General, IOT, NAS, Networking nebo Desktop) a nejprve SBC. Dále vyberete odpovídající obrázek nabízený buď se 4.9 nebo 5.9 Linuxové jádro pro oldstable (předchozí vydání), stabilní (aktuální vydání) a testování (připravované vydání). Velikost obrazu je mezi 270 a 600 M. Každý obrazový soubor lze načíst jako přímé stažení nebo prostřednictvím BitTorrent z webových stránek projektu. Aktualizace existující instalace Armbian se provádí pomocí stejných pokynů, které se používají pro údržbu systému Debian GNU / Linux.
Naproti tomu možnosti pro Raspberry Pi OS jsou o něco omezenější. Raspberry Pi vyžaduje, abyste si vybrali mezi OS Lite, OS s desktopem a OS s desktopem a doporučeným softwarem. Všechny obrázky jsou vybaveny 32bitovou verzí 5.4 Linuxové jádro. Velikost obrazu se pohybuje od 440 M do 3 G. Stahování obrázku lze provést přímo, jako datový proud torrentu, nebo pomocí nástroje Raspberry Pi Imager, instalačního nástroje založeného na grafickém uživatelském rozhraní, který je k dispozici pro Windows, macOS a Ubuntu. Stejně jako v Armbianu se aktualizace existující verze Raspberry Pi provádí pomocí stejných pokynů, které se používají pro údržbu systému Debian GNU / Linux.
A konečně, pro většinu zařízení, včetně většiny zařízení ARM, Debian GNU / Linux nabízí celou řadu hotových instalačních obrazů, včetně základního nastavení, malého obrazu pro síťovou instalaci, různých desktopových variant, které se vejdou na jedno CD nebo DVD, živé disky CD a dokonce i soubor plných obrázků CD / DVD. Ačkoli tyto obrázky nejsou obrazy připravené ke spuštění, obsahují instalační program Debianu, minimální operační systém, který je určen výhradně k provádění instalace operačního systému. Živé obrazy spuštěné přímo z instalace jen pro čtení obsahují také instalační program Debianu.
Velikost obrazu je mezi 250 M a 3 G. Stažení obrázku je možné jako přímé stažení nebo přes BitTorrent. K aktualizaci existující instalace se používají běžné balicí příkazy Debianu.
U operačního systému Raspberry Pi tomu tak není. Ve skutečnosti neexistují žádné oficiální obrazy Debian GNU / Linux pro Rasberry Pi. Existují však neoficiální obrazy připravené ke spuštění (žádné instalační obrazy) s Debian GNU / Linux pro Raspberry Pi, vytvořené stejnými vývojáři za oficiálními (ale „nesvobodnými“) balíčky firmwaru Raspberry Pi v Debian GNU / Linux [16].
Nejprve se rozhodnete mezi denně vytvářenými obrazy založenými na nejaktuálnějších balíčcích v Debian GNU / Linux 10 Buster (aktuální stabilní vydání v době psaní tohoto článku) nebo „testovanými“ obrazy, které zaručeně fungují. Ve srovnání s Raspberry Pi OS, který nabízí obrázky, které fungují na všech deskách Raspberry Pi, si u této distribuce musíte vybrat, která deska Raspberry Pi bude obrázek obsahovat. Obrázky pro operační systémy Raspberry Pi 1 a Raspberry Pi 0 (ne 0 W) jsou zhruba stejné, protože používají víceméně stejný CPU a nemají žádné Wi-Fi komponenty. V závislosti na tom získáte také různé architektury OS; jmenovitě „armel“ pro Raspberry Pi 1, 0 a 0W; původní „armhf“ pro Raspberry Pi 2; a 'arm64' pro Raspberry Pi 3 a 4.
Podporovaná zařízení
Pokud jde o podporované platformy a zařízení, tyto tři projekty jdou mírně odlišnými směry. Pro Armbian lze informace o zařízení pro všechny podporované SBC najít na webových stránkách Armbian. K tomu je přiložen seznam testovaného hardwaru třetích stran, aby bylo zajištěno, že všechny hardwarové komponenty budou dobře fungovat. Celkově Armbian podporuje několik různých SBC ARM, ale nepodporuje rodinu SBC Raspberry Pi.
U operačního systému Raspberry Pi jsou informace o zařízeních pro každou verzi Raspberry Pi k dispozici online na webu Raspberry Pi. A samozřejmě Raspberry Pi OS poskytuje podporu pro všechna zařízení Raspberry Pi.
Pro Debian GNU / Linux jsou informace uspořádány na wiki seřazené podle architektury OS se specializovanými sekcemi pro podrobnější informace. Debian v současné době oficiálně podporuje devět architektur OS (z nichž tři jsou pro zařízení ARM). Debian také vytváří své balíčky a instalační obrazy pro 13 dalších architektur OS, které nejsou oficiálně podporovány, běžící pod štítkem „Debian Ports“ [21].
Rozvoj
Kromě toho se metody, kterými se vyvíjí každá ze tří linuxových distribucí, významně liší. Armbian a Debian GNU / Linux jsou komunitní projekty. Pro Armbian je klíčová odpovídající stránka projektu GitHub. Debian GNU / Linux používá vlastní distribuovanou infrastrukturu, která umožňuje vývoj distribuce Linuxu z celého světa.
Mezitím je Raspberry Pi OS udržován neziskovou Raspberry Pi Foundation jako vlastní projekt. Příspěvky do nadace Raspberry Pi lze poskytovat prostřednictvím fóra Raspberry Pi [20]. Projekt Raspbian je do značné míry rekompilací balíčků Debian vytvořených pro Raspberry Pi a nezdá se, že by měl vlastní velkou komunitu. Zastaralý web Raspbian [16] často odkazuje uživatele na webové stránky Debian GNU / Linux nebo Raspberry Pi Foundation.
Licencování
Armbian je licencován pod GPL2, zatímco Raspberry Pi OS i Debian GNU / Linux používají kombinaci licencí, včetně GPL a dalších. Obraz Raspberry Pi OS „s doporučeným softwarem“ obsahuje několik „volně použitelných“ komerčních softwarových balíčků, z nichž většina jsou omezené demo verze. V plánu těchto bezplatných nabídek balíčků je připojit uživatele, aby si tento software koupili pro své další počítače.
Některé objekty blob firmwaru potřebné pro Raspberry Pi a další ARM SBC jsou k dispozici pouze jako „pouze binární“, tj.E., bez zdrojového kódu. Ve světě softwaru jsou tyto softwarové balíčky považovány za „nesvobodné.„Dříve zmíněné neoficiální obrazy Debianu pro Raspberry Pi obsahují„ nesvobodné “úložiště Debianu, které je ve výchozím nastavení povoleno, protože obsahuje softwarový balíček„ raspi-firmware “.
Softwarové balíčky a nastavení
Armbian sám sebe popisuje jako „lehkou distribuci Linuxu založenou na Debianu nebo Ubuntu specializovanou na vývojové desky ARM.„Přichází jako obraz připravený ke spuštění optimalizovaný pro paměťová flash zařízení, jako jsou NAND, SATA, eMMC a USB. Služby SSH i DHCP jsou aktivovány hned od začátku. Bezdrátový adaptér podporuje DHCP (je-li k dispozici), ale tuto funkci musí uživatel povolit. To umožňuje snadné nastavení pro připojení tohoto systému k routeru nebo vytvoření samostatného přístupového bodu. XFCE se používá jako desktopové prostředí [18].
Aby se zvýšila rychlost provádění kódu a dat a minimalizovaly se operace I / O, bylo několik funkcí přeneseno, aby co nejvíce pracovalo z paměti. Například služba log2ram uchovává soubory protokolu v paměti a ukládá je na disk každý den a při vypnutí [13]. Diskové mezipaměti jsou uchovávány v paměti po dobu deseti minut pomocí volby „commit = 600“ v konfiguraci adresáře v souboru / etc / fstab [14].
Jak již bylo uvedeno, Raspberry Pi OS se zaměřuje na různé modely Raspberry Pi, které začaly s poměrně omezenými hardwarovými komponentami. Aby bylo možné s těmito omezeními zacházet jako s desktopovým prostředím, spustí výchozí nastavení upravený desktop LXDE s názvem PIXEL (Pi Improved X-windows Environment Lightweight), který je také k dispozici od Raspberry Pi Foundation pro počítače s Linuxem založené na Intel.
Ve výchozím nastavení existuje uživatel s názvem „pi“ s heslem „malina“ a služba SSH je pro tohoto uživatele deaktivována. Můžete jej povolit pro jedno spuštění úpravou konfigurace souboru.txt na prvním oddílu. Důrazně doporučujeme změnit heslo ihned po prvním přihlášení. Teprve potom můžete trvale povolit službu SSH, abyste se vyhnuli známým výchozím heslům přístupným prostřednictvím SSH.
Neoficiální obrázky Raspberry Pi v Debianu jsou také připojeny k síti, která je ve výchozím nastavení povolena přes DHCP, ale Wi-Fi není od tohoto psaní předem nakonfigurováno. Dalším rozdílem mezi obrázky Raspberry Pi OS je, že neexistuje žádný normální uživatel, pouze uživatel root bez hesla a přihlášení SSH root je zakázáno. Nastavení hesla root nebo veřejného klíče SSH pro přihlášení root je předem podporováno úpravou „sysconf.txt “na prvním oddílu. Tato nastavení jsou vymazána poté, co byla použita na spuštěný systém, aby se zabránilo úniku hesla ve formátu prostého textu.
V současné době je možnost konfigurovat přístup k síti Wi-Fi ve fázích plánování. Budoucí verze obrazů Raspberry Pi OS budou vybaveny touto funkcí.
Závěr
Programátorská komunita používá Debian GNU / Linux a Armbian v produkčních prostředích bez problémů už mnoho let; například CubieTruck jako platforma pro mobilní spolupráci („mobilní cloud“). Zařízení s Raspberry Pi OS byla používána v experimentálních fázích a také jsme z nich měli velkou radost. Je velkým potěšením mít přístup k tak malým, spolehlivým, cenově dostupným a výkonným strojům. Přejeme si mít více času prozkoumat je ještě podrobněji.
Odkazy a reference
[1] Projekt Debian GNU / Linux, https: // www.debian.org /
[2] Projekt Armbian, https: // www.armbian.com /
[3] ARM, Wikipedia, https: // en.wikipedia.org / wiki / ARM_architecture
[4] ARM7, Wikipedia, https: // en.wikipedia.org / wiki / ARM7
[5] Orange Pi, http: // www.orangepi.org /
[6] Cubieboard, http: // cubieboard.org /
[7] Tinkerboard, https: // www.asus.com / us / Single-Board-Computer / Tinker-Board /
[8] Raspberry Pi OS, https: // www.malina.org / software / operační systémy /
[9] Mikrotik, https: // mikrotik.com /
[10] Frank Hofmann: Zwergenaufstand. Das Cubietruck im Alltagstest, RaspberryPi Geek 04/2016, https: // www.malina-pi-geek.de / ausgaben / rpg / 2016/04 / das-cubietruck-im-alltagstest /
[11] PC Engines, https: // www.pcengines.ch /
[12] Kubánský, http: // kubický.org /
[13] Log2Ram, https: // github.com / azlux / log2ram
[14] Výhody / nevýhody zvýšení „odevzdání“ ve fstab, https: // unix.výměna zásobníku.com / questions / 155784 / výhody-nevýhody-zvýšení-spáchat-in-fstab
[15] Raspbian Project, https: // www.raspbian.org /
[16] Neoficiální obrazy Debianu pro rodinu Raspberry Pi SBC, https: // raspi.debian.síť/
[17] RaspberryPi Foundation, https: // www.malina.org / o /
[18] XFCE, https: // xfce.org /
[19] „armhf“ na Wikipedii, https: // en.wikipedia.org / wiki / ARM_architecture # VFP
[20] Fórum RaspberryPi, https: // www.malina.org / fóra /
[21] Debian Ports, https: // www.porty.debian.org /
O autorech
Frank Hofmann pracuje na silnicích - nejlépe z Berlína (Německo), Ženevy (Švýcarsko) a Kapského Města (Jižní Afrika) - jako vývojář, trenér a autor pro časopisy jako Linux-User a Linux Magazine.
Axel Beckert pracuje jako správce systému Linux a specialista na zabezpečení sítě s centrálními IT službami ETH Curych. Je také dobrovolníkem distribuce Debian GNU / Linux, Linux User Group Švýcarsko (LUGS), rozhlasové show a podcastu Hackerfunk a různých open-source projektů.
Hofmann a Beckert také napsali knihu pro správu balíků Debianu
(http: // www.dpmb.org).
