Микрокомпьютер Raspberry Pi работает под управлением операционной системы. Так же, как и в обычных компьютерах, операционная система управляет всеми ресурсами компьютера и предоставляет пользователю определенный интерфейс для работы с программами. От того, какая выбрана система, зависит удобство использования устройства. Под Raspberry Pi написано множество разных операционок, в этой статье мы проведем краткий анализ их.

Практически все операционные системы для платы Raspberry Pi используют Linux в качестве базовой. Существует несколько официально поддерживаемых операционных систем:

• Raspbian – официальная ОС, которая обладает всем необходимым программным обеспечением. Рекомендуется использовать именно эту операционную систему для знакомства с Raspberry Pi.
• OpenELEC – медиапроигрыватель на основе Linux с открытым исходным кодом.
• OSMC (Raspbmc) – медиапроигрыватель с открытым исходным кодом на базе Kodi Media Center и Debian GNU/Linux.
• Поддержка Windows 10 в устройствах Raspberry Pi 2B.

Все ОС включены в NOOBS – это программа, в которой содержатся все перечисленные выше операционные системы и упрощающая их установку на Raspberry Pi. С помощью NOOBS возможна установка как одной ОС, так и нескольких, причем выбрать нужную систему можно при загрузке компьютера. Во время установки ОС создается специальный раздел RECOVERY, который позволяет вернуть систему к начальным настройкам.

Установка операционной системы на Raspberry Pi

Варианты установки

Существует 3 способа установки ОС на :

• покупка SD-карты с заранее установленной Raspbian или NOOBS;
• загрузка NOOBS на карту памяти и установка ОС Raspbian с нее;
• монтирование изображение Raspbian прямо на SD-карту.

Первый способ является наиболее простым – тут не требуется никаких дополнительных действий.

Во втором случае процедура установки выглядит следующим образом:

1. В первую очередь карту памяти нужно отформатировать, указывая файловую систему FAT32.
2. Скачивание архива с NOOBS, его распаковка на карту памяти так, чтобы файлы были в корневой директории.
3. Вставка в Raspberry Pi необходимой периферии: клавиатуры, мыши и монитора через USB, подключение питания. В качестве монитора можно использовать телевизор, подключенный через RCA.
4. Если экран подключен через RCA, нажать «3» на клавиатуре.
5. В окне выбрать операционную систему Raspbian, русскую раскладку клавиатуры и язык. Русский язык нельзя установить. Нажать «Install», дождаться окончания процесса установки и включения.
6. В появившемся меню «Configuration Tool» в третьем пункте выбрать второй вариант для установки графического интерфейса LXDE.
7. Нажать «Done», дождаться перезагрузки.
8. Если нужен вход с помощью логина и пароля, в графе логин ввести pi, пароль raspberry, после этого откроется рабочий стол.

Монтирование образа Raspbian на SD-карту.

1. Скачивание архива с изображением с сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/
2. Распаковка, после чего получится файл.img.
3. Вставка карты памяти в ПК.
4. Монтирование установленного файла.
5. Повтор 3 и 4 пунктов предыдущей инструкции.
6. Повтор пунктов 6-8 предыдущей инструкции.

Сравнение операционных систем для Raspberry Pi

ОС	Последняя версия	Отличительные свойства
Raspbian	Для установки последней версии нужно перезагрузить ОС и ввести код sudo apt-get update sudo apt-get upgrade Произойдет обновление, затем нужно перезагрузить Raspberry Pi.	Стандартная операционная система на базе Debian, которая специально создана под обеспечение этого миникомпьютера. Поставляется с набором стандартных программ и утилитами. В разделе «программирование» имеется более десятка различных приложений для программирования. В системе установлен браузер Chromium, пакет LibreOffice для работы с документами.
OSMC	OSMC Kodi 16	Медиацентр на базе Kodi. Является наиболее функциональным программным обеспечением для мультимедиа. ОС имеет чистый интерфейс, меню появляется в левой части экрана, в нем можно выбрать носители (аудио, видео, картинки), устанавливать настройки и проверять программы.
	8.0.4	Операционная система, предназначенная для проигрывания медиафайлов. Интерфейс как у Kodi. Обладает высокой скоростью работы. По сравнению с OSMC более закрытая ОС, в ней нельзя изменять системный уровень, имеются ограничения на доступ к отдаленным сервисам.
Kano OS	Kano OS 3.13	Операционная система, идеально подходящая для обучения. Яркий дружественный и удобный интерфейс, ничего лишнего. На сайте разработчика можно купить множество дополнительных комплектующих для RaspberryPi и собрать своими руками полноценный конструктор.
DietPi	Diet Pi	Основанная на Debian операционная система, занимающая всего 400 Мб на карте памяти! Не требовательна к ресурсам, поддерживается быстрая установка всех популярных программ
Windows 10 IoT Core	Windows 10 IoT	Специальная версия Windows для разработчиков, созданная для компьютера Raspberry Pi. Совместима только с ПК с установленной Windows 10. Для работы требуется установка на ПК Visual Studio, так как Windows 10 IoT Core не работает в одиночку. С помощью этой ОС можно создавать множество различных проектов.
ОС RISC	2009.06, последняя тестовая версия 2010.03	Отдельная операционная система, которая не построена на Linux, не имеет ничего схожего с другими ОС. Работает как однопользовательская система. Все приложения являются каталогами с восклицательным знаком перед названием, система хорошо работает с перетаскиванием файлов в папки. Система не используется как основная ОС, работает совершенно по-другому.
RetroPie	RetroPie 4.3.7	Эмулятор, который позволяет играть на разнообразных консолях. Операционная система основана на Raspbian, но также имеется отдельно собранный образ RetroPie.
Pidora	Pidora 18	Операционная система, основанная на проекте Fedora. По сравнению с Debian формат пакетов имеет расширение RPM. ОС содержит несколько различных сред для разработки программного обеспечения.

Установить операционную систему на Raspberry pi 2 очень просто ведь разработчики микрокомпьютера обо всем позаботились и выпустили NOOBS (New Out Of the Box Software). NOOBS - это простой установщик операционных систем, который уже содержит в себе Raspbian linux, Arch, OpenELEC, Pidora, RISC OS, RaspBMC, Ubuntu MATE, OSMC.

Что нужно для первого запуска Raspberry pi 2?

• microSD-карта не менее 4 Гб, классом не ниже 4;
• блок питания 5В, не менее 1,8 А;
• HDMI-кабель;
• Монитор с HDMI;
• USB мышь и клавиатура;
• ПК с SD картридером для записи установщика на microSD;
• Ethernet подключение к интернету.

Пошаговая установка ОС на Raspberry pi 2.

• Форматируем microSD в FAT32. Здесь подойдет любая программа для управления разделами дисков. Например в Debian удобно использовать partitionmanager (apt-get install partitionmanager).
• Скачиваем ZIP установщика NOOBS с официального сайта Raspberry pi.
• Распаковываем файлы из ZIP архива в корень microSD.
• Вставляем microSD в Raspberry pi, подключаем Ethernet и HDMI кабели, мышь и клавиатуру, включаем блок питания.
• При первом запуске появится список операционных систем, которые можно установить на ваш Raspberry pi. Не обязательно ограничивать себя одной ОС, можно выбрать хоть все (если позволяет объем microSD). Для новичков я рекомендую выбрать Raspbian linux и дистрибутив открытого медиацентра OpenELEC (Open Embedded Linux Entertainment Centre). При последующих запусках микрокомпьютера, система будет спрашивать, какую из ОС загружать. Нажимаем кнопку Install и ждем пока выбранные дистрибутивы скачаются и установятся на microSD карту.

После того, как процесс установки завершится, загрузится меню настройки Raspbian (raspi-config). Здесь настраиваем регион, язык, дату и время и др. Можно будет перенастроить ОС позже запустив команду sudo raspi-config в терминале. Нажимаем Finish.

Теперь можно запускать наш Raspberry pi. При каждом запуске Raspbian linux будет предложено ввести имя пользователя: pi
По умолчанию Raspbian root password: raspberry
Затем запускаем графическую оболочку командой: startx

Если помимо ОС Raspbian linux вы установили медиацентр, вы получаете массу видеофильмов, ТВ-передач, подкастов и др. бесплатно из коробки. Но на английском языке. Для возможности просмотра фильмов и и ТВ-передач на русском нужно установить русскоязычный XBMC плагин, например, seppius, который можно скачать .

• Скачиваем этот ZIP-файл и кидаем его на флешку.
• Вставляем ее в Raspberry pi.
• Запускаем Raspberry pi под OpenELEC.
• Переходим Настройки -> Дополнения -> Установить из файла ZIP
• Выбираем наш файл на флешке

Теперь можно добавлять русскоязычные приложения в наш медиацентр.

Raspberry Pi, несмотря на свои миниатюрные размеры и малую стоимость, может быть полноценным персональным компьютером, достаточно лишь подключить к нему монитор, клавиатуру и мышь, а также поставить желаемую операционную систему.

Сегодня для Raspberry Pi можно найти много разнообразных операционных систем, и, конечно же, есть такие, которые подойдут обычному пользователю для повседневных задач. В данном материале приведены десять таких операционных систем, которые уже по умолчанию идут с базовым пакетом программ.

Raspbian представляет собой бесплатную операционную систему на базе Debian, которая специально оптимизирована под аппаратное обеспечение этого миникомпьютера. Она поставляется со всеми базовыми программами и утилитами, которые вы ожидаете увидеть в стандартной пользовательской операционной системе. Устанавливается Raspbian очень просто с SD-карты благодаря дружелюбному пользовательскому интерфейсу. Эта ОС официально поддерживается Raspberry foundation.

Ubuntu MATE является стабильной и простой ОС с вполне дружелюбным интерфейсом. Она рассчитана на аппаратные платформы с не очень большими вычислительными и периферийными возможностями, поэтому идеально подходит для Raspberry Pi. В Ubuntu MATE по умолчанию присутствуют такие полезные программы, как файловый менеджер, текстовый редактор, просмотрщик изображений, системный монитор, просмотрщик документов и терминал. Это те программы, которыми должен владеть современный офисный сотрудник. Знание компьютерных программ в резюме может очень помочь в будущем. В отличие от Snappy Ubuntu, Ubuntu MATE является оригинальной Ubuntu с APT менеджером пакетов и центром программного обеспечения Ubuntu.

Это легкая версия популярной ОС Ubuntu, предназначенная для облачных сервисов и небольших устройств. Snappy Ubuntu Core использует минимальный образ сервера с теми же системными библиотеками. Приложения запускаются заметно быстрее и являются более надежными и безопасными благодаря транзакционным системам управления, таким как Docker. В отличие от Ubuntu MATE операционная система Snappy Ubuntu является значительно измененной Ubuntu с разницей в приложениях и механизмах обновления, установки и удаления.

Pidora, предназначенная специально для Raspberry Pi, является ремиксом известной операционной системы Fedora. Разработанная на основе последней сборки Fedora для архитектуры ARMv6, Pidora обеспечивает большую скорость, и выполняет приложения и компоненты из набора пакетов Fedora 20. Этот дистрибутив Linux также поставляется с другими полезными программными продуктами. Интересной особенностью этой ОС является режим «Headless mode», который позволяет установить Pidora на устройства Raspberry Pi, не имеющих монитор или дисплей.

Linutop представляет собой операционную систему, которую можно очень быстро установить на Raspberry Pi. Она основана на Raspbian с классической и легкой графической средой XFCE. Она также удобна для безопасного профессионального использования, например, во встраиваемых системах. Linutop можно быстро настроить для любой цели, а ее загрузка, как правило, не превышает 30 секунд. В ней имеется режим «read-only mode» (только чтение), когда никакие изменения не будут сохранены, пока вы не введете пароль. Это существенно минимизирует риски заражения вирусами и попытки взлома. Linutop может запускаться на скромных характеристиках: 800 МГц и 512 МБ оперативной памяти.

SARPi является продуктом сообщества энтузиастов Slackware Linux. Эта ОС позиционируется ими, как один из лучших выборов среди операционок для Raspberry Pi, которая может быть установлена на карту памяти 8 ГБ. Slackware проста в использовании, даже если вы не знакомы с тем, как работает Linux, поэтому SARPi является хорошим вариантом для новичков в освоении Raspberry Pi.

Это версия Arch Linux, портированная на компьютеры с процессорными ядрами ARM. Arch Linux ARM предлагает версии 6 и 7 для Raspberry Pi и Raspberry Pi 2 соответственно. Философия дизайна этой операционной системы основана на простоте и концентрации на пользователе, при этом гарантируя, что пользователи Linux будут иметь полный контроль над системой.

Эта основанная на Linux компьютерная операционная система компилирует исходный код локально в соответствии с предпочтениями пользователя по распределению производительности. По этой причине версии Gentoo Linux зачастую бывают оптимизированы для специализированных компьютеров, например, Raspberry Pi.

Эта компьютерная ОС используется для серверов, встраиваемых систем, а также компьютеров. FreeBSD предлагает расширенные сетевые функции, функции безопасности и хранения данных. Мощные сетевые сервисы делают эту ОС идеальной для устройств с выходом в интернет. ARM версия FreeBSD поддерживает Raspberry Pi и Raspberry Pi 2.

Наконец до меня добралась очередная посылка из с одноплатным компьютером Raspberry Pi 3 Model B, базовыми аксессуарами для него и еще кое-какой мелочевкой.

А в этой статье будет описан процесс знакомства с микрокомпьютером – от распаковки до первого запуска операционной системы и выполнения первоначальных настроек.

Для начала работы понадобится обязательно:

• Карта памяти microSD объемом от 8Гб

Это то, из чего будет состоять микрокомпьютер в сборе.

Кроме того, нужно иметь следующую периферию:

• Монитор или телевизор с HDMI-входом
• Проводная клавиатура
• Проводная мышь
• Картридер для microSD-карт или устройство, способное выполнять его функцию

Экран для вывода информации, устройства ввода, картридер для записи образа операционной системы.

А для большего удобства не лишним будет иметь:

• Bluetooth-клавиатура
• Bluetooth-мышь

Управлять “малинкой” беспроводными мышью и клавиатурой удобнее, чем их проводными собратьями.

Небольшой обзор Raspberry Pi 3 Model B

Микрокомпьютер Raspberry Pi 3 Model B поставляется в картонной коробке красно-белой расцветки с фирменным логотипом в виде малины.

Комплект поставки – сама плата Raspberry Pi 3 в антистатическом пакете и небольшая брошюра-памятка по технике безопасности (не накрывать “малинку” во включенном виде, не разгонять, избегать перегрева, не использовать в сырых и влажных местах, избегать механического повреждения печатной платы и т.д.).

Стандартное средство для форматирования Windows почему-то не подходит: при попытке запуска Raspbian с отформатированной через него карты памяти будет выдаваться ошибка “error resizing existing FAT partition”.

Шаг 2. Запись дистрибутива Raspbian

После подготовки microSD-карты необходимо скачать дистрибутив Raspbian с официального сайта.

Скачанный образ дистрибутива заархивирован, так что после скачивания архив нужно распаковать в любую папку.

Распакованный образ Raspbian нужно записать на подготовленную microSD-карту, для чего можно воспользоваться бесплатной утилитой Rufus .

Шаг 3. Первый запуск Raspbian на Raspberry Pi

На этом процедура установки завершена.

Карту памяти с записанным на нее Raspbian нужно установить в Raspberry Pi и подключить к микрокомпьютеру монитор и питание, после чего произойдет первый запуск операционной системы.

Теперь можно подключить Raspberry Pi к беспроводной Wi-Fi сети, а если есть Bluetooth мышь и клавиатура, то провести их сопряжение с микрокомпьютером для большего удобства использования.

Ставим обновления

После установки Raspbian и подключения к интернету посредством Ethernet или Wi-Fi соединения нужно на всякий случай обновить все пакеты до актуальной версии.

Делается это через терминал посредством ввода двух команд:

Sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Первая команда загружает сведения о доступных обновлениях пакетов, вторая загружает непосредственно сами обновления.

На всякий случай обновим еще прошивку Raspberry Pi:

Sudo rpi-update

По завершению установки обновлений Rapsberry Pi нужно перезагрузить:

И если все сделано правильно, то после перезагрузки система уведомит нас о том, что она была обновлена до актуальной версии.

Многие команды в *nix-системах начинаются с sudo: это означает, что исполнение команды запускается с правами суперпользователя, что является аналогом “Запуска от имени администратора” в Windows.

Убираем черные поля по краям экрана

В некоторых случаях после загрузки Raspbian пользователь обнаруживает черные поля по краям экрана.

Это значит, что неверно выставлена развертка.

Исправляется буквально в два клика мышкой путем правки файла конфигурации через текстовый редактор:

Sudo leafpad

Открываем файл /boot/config.txt и ищем в нем строку:

#disable_overscan=1

И убираем символ #, превращая ее из комментария в исполняемую команду:

Disable_overscan=1

На этом все. После перезагрузки интерфейс Raspbian будет отображаться на полном экране без каких-либо черных полей.

Настройки локализации

По умолчанию Raspbian настроен под британского пользователя.

Изменить настройки локализации можно в настройках, как через графический интерфейс (Menu -> Parameters -> Raspberry Pi Configuration ), так и через консоль:

Sudo raspi-config

Мне показалось, что менять настройки через графический интерфейс удобнее, поэтому в этом тексте я буду рассматривать его.

Итак, запускаем “Raspberry Pi Configuration” .

На вкладке System нажимаем “Change Password…” и задаем root-пароль. По умолчанию он отсутствует, что в дальнейшем может помешать выполнению некоторых команд.

Переключаемся на вкладку Localisation .

“Set Locale…” – выбираем Country: RU (Russia), Character Set: UTF-8. Язык системы (пункт Language) можно поменять на “ru (Russian)”, а можно оставить как есть. Локализация Raspbian выполнена не на 100%, и при выборе русского языка придется довольствоваться мешаниной из русского и английского текстов в интерфейсе.

“Set Timezone…” – здесь нужно выбрать подходящий часовой пояс. Поскольку территория России захватывает и Европу и Азию, то в зависимости от географического положения в “Area” выбирается либо “Asia”, либо “Europe”, а в “Location” – один из городов, часовой пояс в котором соответствует часовому поясу вашей местности.

Например, на Урале часовой пояс UTC/GMT+5, что принято называть “Екатеринбургским часовым поясом”. В графе “Location” в Raspbian нет населенного пункта Ekaterinburg (Yekaterinburg), но есть населенный пункт Ashkhabat, живущий по тому же часовому поясу. Поэтому я выставляю его, и на системных часах начинает отображаться мое местное время.

“Set Keyboard…” – не трогаем, о раскладках клавиатуры речь пойдет дальше.

“Set WiFi Country” – тут выставляем “RU Russia”, хотя большой необходимости в этом нет, встроенный адаптер работает и на локальных настройках по умолчанию. Скорее всего, эта настройка важна для некоторых стран третьего мира, где стандарты Wi-Fi жестко ограничиваются в милитаристских целях.

Раскладка клавиатуры

Нужные раскладки клавиатуры и возможность переключения между ними добавляются вводом консольной команды:

Setxkbmap us,ru -option grp:alt_shift_toggle

В данном случае добавляются русская и английская раскладка. Английская стоит как основная, а переключение между ними происходит по сочетанию клавиш Alt+Shift.

Можно изменить сочетание на Ctrl+Shift, если так привычнее, внеся соответствующую правку в эту команду.

Проблема в том, что Raspbian не запоминает эту команду, и после каждой перезагрузки Raspberry Pi ее придется вводить заново. А это неудобно.

Поэтому открываем текстовый редактор:

Sudo leafpad

И правим через него системные настройки клавиатуры, хранящиеся в файле /etc/default/keyboard.

Нужно заменить строки:

XKBLAYOUT="gb" XKBOPTIONS=""

XKBLAYOUT="us,ru" XKBOPTIONS="grp:alt_shift_toggle,grp_led:scroll"

Теперь добавим в систему графический индикатор раскладки клавиатуры:

Sudo apt-get install gxkb

И поместим его в автозагрузку. Это тоже делается через редактирование текстовых файлов:

Sudo leafpad

Открываем файл /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart и дописываем в его конец строку:

Теперь осталось только перезагрузить Raspberry Pi для применения изменений:

Впечатления от использования Raspberry Pi 3

Первое, на что обращаешь внимание при использовании Raspberry Pi – полная бесшумность его работы.

Нет, понятно, что если используется полностью пассивное охлаждение и нет ни воздушных кулеров, ни даже обычного HDD на основе движущихся частей, то издавать шум просто нечему.

Но сам факт существования подобного компьютера – настоящего, полноценного компьютера, и при этом полностью бесшумного – поначалу потрясает воображение.

Теперь что касается производительности.

Мощности Raspberry Pi 3 Model B хватает на выполнение простых офисных и мультимедийных задач: комфортную работу в офисном пакете, просмотр видео и серфинг не очень тяжелых сайтов в интернете.

А вот просмотр онлайн-видео дается “малинке” уже тяжеловато, а при одновременном открытии 4-5 вкладок ютуба Raspbian начинает немного подвисать.

По слухам, с воспроизведением онлайн-видео все обстоит более чем хорошо в специально заточенных под мультимедийную составляющую операционных системах – например, OpenELEC. Тему использования Raspberry Pi в качестве домашнего медиацентра я планирую обязательно рассмотреть в будущем.

Ну а дистрибутив Raspbian предназначен для обучения программированию (недаром в нем “из коробки” уже предустановлены IDE для программирования на Java и Python, и такая забавная штука как Scratch – среда программирования, позволяющая составлять алгоритмы в визуально-графической форме) и для управления подключенной по GPIO периферией. Это тоже интересная тема, и к использованию GPIO-интерфейса Raspberry Pi я еще вернусь в будущем.

Заключение

Вот так прошло мое знакомство с микрокомпьютером Raspberry Pi 3.

В следующих статьях цикла будут рассмотрены такие темы как:

• совместное использование Raspberry Pi и Arduino
• сравнение Raspberry Pi с другими присутствующими на рынке одноплатными компьютерами

А для тех, кто заинтересовался перспективой покупки Raspberry Pi 3 хочу напомнить, что адекватная цена на этот микрокомпьютер колеблется в пределах $35-$40.

Именно по такой цене Raspberry Pi можно приобрести в Китае, в то время как у наших “серых” дилеров розничная стоимость этого микрокомпьютера начинается от 3000 рублей и может достигать 4500 рублей.

Не кормите кучу посредников – заказывайте Raspberry Pi по честной цене в Китае!