Phenquestions
Пробудження фруктів
У 2012 році Raspberry Pi популяризував клас одноплатних комп'ютерів (SBC) для широкої громадськості. Тоді будь-хто, хто знав про пристрої, такі як RouterBOARD від Mikrotik [9] або плата ALIX від PC Engines [11], розглядався як екзотика. Сьогодні неможливо уявити повсякденне існування без цих потужних міні-комп’ютерів. Ви можете знайти ці пристрої скрізь - у маршрутизаторах Wi-Fi, метеостанціях, пристроях домашньої автоматизації та приладах для вимірювання тонкої пилу. Ці пристрої працюють зі спеціально адаптованими дистрибутивами Linux або BSD, серед яких Armbian та RaspberryPi OS - лише два представники багатьох.
"Armbian" - це штучне слово, що поєднує слова "ARM" для відповідної архітектури процесора RISC [3] та два останні склади "bian" із "Debian".'Це дає зрозуміти, що відрізняє Armbian від Debian GNU / Linux; на відміну від Debian, Armbian орієнтований та оптимізований для архітектури ARM.
Більше того, хоча дистрибутив Debian GNU / Linux підтримує різноманітні апаратні архітектури, включаючи ARM7 (32 біт) [4] та ARM8, дистрибутив Armbian фокусується лише на широкому діапазоні плат розвитку на базі ARM. З веб-сайту проекту ви можете завантажити зображення розповсюдження для Orange Pi [5], Cubieboard [6],
та Asus Tinkerboard [7], серед інших зображень. Cubian [12], форк Debian GNU / Linux для Cubieboard, схоже, більше не підтримується, оскільки останній реліз датується 2014 роком.
Raspberry Pi OS [8] - офіційна операційна система Фонду Raspberry Pi [17] для їх SBC. Спочатку він був названий Raspbian для проекту Raspbian [15], на якому він базується. Пізніше Фонд Raspberry Pi додав до своїх зображень ще одне сховище пакетів із частково закритим програмним забезпеченням. Проект Raspbian ніколи не публікував власних зображень, а натомість завжди посилався на зображення фонду Raspberry Pi. Зрештою, Фонд додав свій власний смак робочого столу та багато інших налаштувань, виходячи далеко за рамки перебудови Raspbian та мінімальних виправлень пакетів Debian. Щоб чітко розрізнити проект Raspbian від похідного Raspberry Pi Foundation, останній був перейменований на Raspberry Pi OS у 2019 році.
Порівняно з Armbian, проект Raspbian та ОС Raspberry Pi застосовують протилежний підхід: ці дистрибутиви покладаються на десятки учасників, які зосереджуються на єдиній платформі SBC. На основі 32-розрядної версії Debian GNU / Linux «armhf» вона призначена для роботи на всіх версіях плати Raspberry Pi, але не призначена для роботи на будь-яких інших ARM SBC. Апаратне забезпечення Raspberry Pi 3 і 4 може працювати з 64-розрядними операційними системами. Тим часом ОС Raspberry Pi завжди працює 32-розрядною, за винятком ядра Linux, яке може бути 64-розрядним ядром. Деякі пакети, створені спеціально для ОС Raspberry Pi, також доступні для архітектури Intel (32- та 64-розрядні варіанти) і можуть працювати навіть на звичайному настільному ПК під управлінням Debian GNU / Linux.
Лише обмежений час пропонуються також (неофіційні) зображення Debian GNU / Linux для сімейства SBC Raspberry Pi [16]. Основна відмінність від ОС Raspberry Pi полягає в тому, що зображення для цих систем Raspberry Pi, здатних працювати з 64-розрядною ОС (Raspberry Pi 3 і 4), містять також 64-розрядну ОС ('arm64' у Debian); в той час як інші зображення виконують 32-розрядну архітектуру "armhf" (Raspberry Pi 2) або "armel" (Raspberry Pi 1 і Zero). Останні два відрізняються від пакетів 'armhf', що надаються ОС Raspbian та Raspberry Pi. Історично кілька дистрибутивів, включаючи Debian GNU / Linux та Fedora, прийняли рішення про мінімальний набір інструкцій процесора [19], необхідних для архітектури 'armhf'. Перша ОС Raspberry Pi була опублікована незабаром після цього і підтримувала всі необхідні інструкції процесора, крім однієї.
Отже, було два варіанти: або 1) використовувати набагато повільнішу, але не оптимізовану архітектуру `` armel '', як Debian GNU / Linux все ще робить для Raspberry Pi 1 і 0, або 2) перевизначити архітектуру `` armhf ''. Debian GNU / Linux не хотів робити другий варіант, оскільки цей варіант буде відхилятися від того, що вже було прийнято та реалізовано. Це був момент, коли народився проект Raspbian: розробник Debian Пітер Грін (також відомий як тег plugwash в IRC) перекомпілював усі пакети Debian `` armhf '' для процесорів Raspberry Pi 1 (тоді існувала лише Raspberry Pi 1) з відсутня одна інструкція процесора. Це також причина, чому ви не можете змішувати випуски Debian 'armhf' та Raspbian 'armhf'.
Розмір зображення
Інсталяційні зображення, запропоновані трьома проектами, досить різні. Armbian вимагає від вас вибрати категорію (наприклад, General, IOT, NAS, Networking або Desktop) та SBC, спочатку. Далі ви оберете відповідне зображення, пропоноване з 4.9 або 5.9 Ядро Linux для старого стабільного (попередній випуск), стабільного (поточний випуск) та тестування (майбутнього випуску). Розмір зображення становить від 270 до 600 М. Кожен файл зображення можна отримати як безпосереднє завантаження, так і через BitTorrent з веб-сайту проекту. Оновлення існуючої інсталяції Armbian виконується за тими ж інструкціями, що і для обслуговування Debian GNU / Linux.
На відміну від цього, варіанти ОС Raspberry Pi дещо обмеженіші. Raspberry Pi вимагає вибору між OS Lite, ОС з робочим столом та ОС з робочим столом та рекомендованим програмним забезпеченням. Всі зображення оснащені 32-розрядною версією 5.4 Ядро Linux. Розмір зображення коливається від 440 М до 3 Г. Завантажити зображення можна безпосередньо у вигляді потокового потоку даних або за допомогою Raspberry Pi Imager, інструменту налаштування на основі графічного інтерфейсу, доступного для Windows, macOS та Ubuntu. Як і у випадку з Armbian, оновлення існуючої версії Raspberry Pi виконується за тими ж інструкціями, що і для підтримки Debian GNU / Linux.
Нарешті, для більшості пристроїв, включаючи більшість пристроїв ARM, Debian GNU / Linux пропонує безліч готових зображень установника, включаючи базову настройку, крихітне зображення для мережевої інсталяції, різні варіанти робочого столу, які вміщуються на одному CD або DVD, живі компакт-диски та навіть набір повних CD / DVD-зображень. Хоча ці зображення не є готовими до запуску, вони містять Debian Installer, мінімальну ОС, призначену виключно для виконання інсталяції ОС. Живі зображення, що запускаються безпосередньо з інсталяції лише для читання, також містять програму встановлення Debian.
Розмір зображення становить від 250 М до 3 Г. Завантаження зображення можливе як безпосереднє завантаження, так і через BitTorrent. Звичайні команди упаковки Debian використовуються для оновлення існуючої інсталяції.
Для операційної системи Raspberry Pi це не так. Насправді офіційних зображень Debian GNU / Linux для Rasberry Pi не існує. Однак існують неофіційні готові до запуску зображення (без зображень установника) з Debian GNU / Linux для Raspberry Pi, зроблені тими ж розробниками, що стоять за офіційними (але «не безкоштовними») пакетами прошивки Raspberry Pi в Debian GNU / Linux [16].
По-перше, ви вирішите між щоденно створюваними зображеннями на основі найсвіжіших пакетів Debian GNU / Linux 10 Buster (поточний стабільний випуск на момент написання цієї статті) чи "перевіреними" зображеннями, які гарантовано працюватимуть. Порівняно з ОС Raspberry Pi, яка пропонує зображення, які працюють на всіх платах Raspberry Pi, при такому розподілі ви повинні вибрати, яка плата Raspberry Pi міститиме зображення. Зображення для операційних систем Raspberry Pi 1 і Raspberry Pi 0 (не 0 Вт) приблизно однакові, оскільки вони використовують більш-менш однаковий процесор і не мають компонентів Wi-Fi. Залежно від цього ви також отримуєте різні архітектури ОС; а саме, `` armel '' для Raspberry Pi 1, 0 та 0W; оригінальний `` armhf '' для Raspberry Pi 2; і 'arm64' для Raspberry Pi 3 і 4.
Підтримувані пристрої
Що стосується підтримуваних платформ та пристроїв, три проекти йдуть у дещо різних напрямках. Щодо Armbian, інформацію про пристрій для кожного підтримуваного SBC можна знайти на веб-сайті Armbian. Це супроводжується переліком перевіреного сторонніх апаратних засобів, щоб переконатися, що всі апаратні компоненти добре працюють разом. Загалом, Armbian підтримує кілька різних ARM SBC, але не підтримує сімейство SBC Raspberry Pi.
Для ОС Raspberry Pi інформація про пристрій для кожної версії Raspberry Pi доступна в Інтернеті на веб-сайті Raspberry Pi. І, звичайно, Raspberry Pi OS забезпечує підтримку всіх пристроїв Raspberry Pi.
Для Debian GNU / Linux інформація організована у вікі, відсортованій за архітектурою ОС, зі спеціальними розділами для отримання більш конкретної інформації. На даний момент Debian офіційно підтримує дев’ять архітектур ОС (з них три - для пристроїв ARM). Debian також створює свої пакунки та образи інсталятора для 13 наступних архітектур ОС, які офіційно не підтримуються, працюючи під маркою "Debian Ports" [21].
Розвиток
Крім того, методи, за допомогою яких розробляється кожен з трьох дистрибутивів Linux, суттєво відрізняються. Armbian та Debian GNU / Linux - це проекти, засновані на спільнотах. Для Armbian ключовою є відповідна сторінка проекту GitHub. Debian GNU / Linux використовує власну розподілену інфраструктуру, яка дозволяє розвивати дистрибутив Linux з усього світу.
Тим часом ОС Raspberry Pi підтримується неприбутковою організацією Raspberry Pi Foundation як внутрішній проект. Внески до Фонду Raspberry Pi можна зробити через Форум Raspberry Pi [20]. Проект Raspbian - це в основному рекомпіляція пакетів Debian, створених для Raspberry Pi, і, схоже, не має власної спільноти. Застарілий веб-сайт Raspbian [16] часто посилає користувачів на веб-сайти Debian GNU / Linux або Raspberry Pi Foundation.
Ліцензування
Armbian ліцензований під GPL2, тоді як і ОС Raspberry Pi, і Debian GNU / Linux використовують поєднання ліцензій, включаючи GPL та інші. Образ ОС Raspberry Pi “із рекомендованим програмним забезпеченням” містить кілька “безкоштовних” комерційних програмних пакетів, більшість з яких є обмеженими демонстраційними версіями. План цих безкоштовних пакетних пропозицій полягає в тому, щоб підключити користувачів, щоб вони купували це програмне забезпечення для своїх інших комп'ютерів.
Крім того, деякі прошивки, необхідні для Raspberry Pi та інших ARM SBC, доступні лише у вигляді "лише двійкових файлів", i.e., без вихідного коду. У світі програмного забезпечення ці програмні пакети вважаються «невільними.”Згадані раніше неофіційні образи Debian для Raspberry Pi містять“ невільне ”сховище Debian, увімкнене за замовчуванням, оскільки воно включає програмний пакет“ raspi-firmware ”.
Програмні пакети та налаштування
Armbian описує себе як “Легкий дистрибутив Linux на основі Debian або Ubuntu, спеціалізований для плат розвитку ARM.”Це поставляється як готове до роботи зображення, оптимізоване для флеш-пристроїв з пам'яттю, таких як NAND, SATA, eMMC та USB. Служби SSH і DHCP активуються з самого початку. Бездротовий адаптер підтримує DHCP (якщо він присутній), але цю функцію повинен увімкнути користувач. Це дозволяє легко налаштувати підключення цієї системи до маршрутизатора або створення індивідуальної точки доступу. XFCE використовується як робоче середовище [18].
Щоб збільшити швидкість виконання коду та даних та мінімізувати операції вводу-виводу, було перенесено кілька функцій, які максимально працюють з пам'яті. Наприклад, служба log2ram зберігає файли журналів у пам'яті та зберігає їх на диску щодня та після вимкнення [13]. Дискові кеші зберігаються в пам'яті протягом десяти хвилин, використовуючи опцію “commit = 600” у конфігурації каталогу у файлі / etc / fstab [14].
Як вже зазначалося, ОС Raspberry Pi орієнтована на різні моделі Raspberry Pi, які починалися з досить обмежених апаратних компонентів. Щоб вирішити ці обмеження як середовище робочого столу, за замовчуванням налаштування запускає модифікований робочий стіл LXDE під назвою PIXEL (Pi Improved X-windows Environment Lightweight), який також доступний від Raspberry Pi Foundation для ПК на базі Linux на базі Intel.
За замовчуванням існує користувач з ім'ям "pi" з паролем "raspberry", і служба SSH для цього користувача вимкнена. Ви можете включити його для одного завантаження, відредагувавши конфігурацію файлу.txt на першому розділі. Настійно рекомендується змінити пароль відразу після першого входу. Тільки тоді ви можете постійно ввімкнути службу SSH, щоб уникнути відомих за замовчуванням паролів, доступних через SSH.
Неофіційні зображення Debian Raspberry Pi також підключаються до мережі за замовчуванням через DHCP, але Wi-Fi не налаштовується заздалегідь, на момент написання статті. Ще одна відмінність від зображень ОС Raspberry Pi полягає в тому, що немає звичайного користувача, а лише кореневий користувач без пароля та вимкнений кореневий логін SSH. Встановлення кореневого пароля або відкритого ключа SSH для кореневого входу підтримується редагуванням “sysconf.txt ”на першому розділі. Ці налаштування стираються після того, як вони були застосовані до завантаженої системи, щоб уникнути витоку простого тексту пароля.
В даний час можливість налаштування доступу до мережі Wi-Fi знаходиться на етапі планування. Майбутні версії зображень ОС Raspberry Pi будуть оснащені цією функцією.
Висновок
Спільнота програмістів багато років використовує Debian GNU / Linux та Armbian у виробничих середовищах; наприклад, CubieTruck як мобільна платформа для співпраці (“мобільна хмара”). Пристрої з ОС Raspberry Pi використовувались на експериментальних етапах, і ми були їм дуже раді. З великим задоволенням мати доступ до таких маленьких, надійних, доступних та потужних машин. Ми хочемо мати більше часу, щоб дослідити їх ще детальніше.
Посилання та посилання
[1] Проект Debian GNU / Linux, https: // www.debian.орг /
[2] Проект Armbian, https: // www.armbian.com /
[3] ARM, Вікіпедія, https: // en.вікіпедія.org / wiki / ARM_architecture
[4] ARM7, Вікіпедія, https: // en.вікіпедія.org / wiki / ARM7
[5] Orange Pi, http: // www.апельсиновий.орг /
[6] Cubieboard, http: // cubieboard.орг /
[7] Tinkerboard, https: // www.asus.com / us / Single-Board-Computer / Tinker-Board /
[8] ОС Raspberry Pi, https: // www.raspberrypi.org / програмне забезпечення / операційні системи /
[9] Mikrotik, https: // mikrotik.com /
[10] Франк Гофман: Цвергенауфстанд. Das Cubietruck im Alltagstest, RaspberryPi Geek 04/2016, https: // www.малина-пі-гік.de / ausgaben / rpg / 2016/04 / das-cubietruck-im-alltagstest /
[11] Двигуни для ПК, https: // www.пценгіни.ch /
[12] Кубіан, http: // cubian.орг /
[13] Log2Ram, https: // github.com / azlux / log2ram
[14] Переваги / недоліки збільшення “коміту” у fstab, https: // unix.обмін стеками.com / questions / 155784 / переваги-недоліки-збільшення-комітування-в-fstab
[15] Проект Raspbian, https: // www.малиновий.орг /
[16] Неофіційні зображення Debian для сімейства Raspberry Pi SBC, https: // raspi.debian.нетто /
[17] Фонд RaspberryPi, https: // www.raspberrypi.орг / про /
[18] XFCE, https: // xfce.орг /
[19] “armhf” у Вікіпедії, https: // en.вікіпедія.org / wiki / ARM_architecture # VFP
[20] Форум RaspberryPi, https: // www.raspberrypi.org / форуми /
[21] Порти Debian, https: // www.порти.debian.орг /
Про авторів
Френк Хофманн працює в дорозі - бажано з Берліна (Німеччина), Женеви (Швейцарія) та Кейптауна (ПАР) - розробником, тренером та автором журналів, таких як Linux-User та Linux Magazine.
Аксель Беккерт працює системним адміністратором Linux і спеціалістом з питань мережевої безпеки в центральних ІТ-службах ETH Цюріх. Він також є волонтером у дистрибутиві Debian GNU / Linux, Швейцарській групі користувачів Linux (LUGS), радіо-шоу та підкасті Hackerfunk та різних проектах з відкритим кодом.
Хофманн і Беккерт також є авторами книги управління пакунками Debian
(http: // www.dpmb.орг).
