Maline z okusom po pingvinih
Čeprav nobeden od Raspberryjevih računalnikov Pi ni nujno vezan na Linux, je v praksi tako, da je Linux praktično edini zares uporaben operacijski sistem, ki ga na teh računalnikih poganjajo. Zato lahko kljub izjemam vsaj trenutno še vedno trdimo, da gre predvsem za linuxni računalnik, ki na področje računalništva vrača veliko navdušenja in čudenja, ki so ga te naprave zmogle vzbujati pred približno tremi desetletji.
Na površino, veliko kot kreditna kartica, so stlačili solidno zmogljiv računalnik ARM.
Pred kratkim predstavljeni Raspberry Pi 2 je sicer tretja inkarnacija priljubljenega računalnika, ki temelji na izboljšanem sistemskem čipu (SoC ali System on Chip) Broadcom BCM2836. Glede na starejši model BCM2835 ima boljši procesor, vse drugo pa ostaja povsem enako, zato je prehod na novo različico kar se da neboleč, pa tudi zanesljivost delovanja ni ogrožena. V čipu je integriran štirijedrni procesor ARM Cortex-A7 s taktom delovanja 900 MHz, večji pa je tudi pomnilnik (1 GB). S tem je Raspberry veliko pridobil pri hitrosti delovanja, vse druge lastnosti pa ostajajo enake modelu B+. Glede na to, da je ena temeljnih lastnosti teh kompaktnih računalnikov zanesljivo delovanje in razvoj programske opreme, ki temelji na odprtokodnih skupnostih, je tak pristop dokaj razumljiv. Novi Raspberry tako ostaja enako primeren za rabo v okoljih, kjer je zanesljivost delovanja kritična, poleg tega je prilagoditev številnih izvedb raznih operacijskih sistemov in programskih orodij zelo preprosta.
Broadcomov čip sicer integrira zelo funkcionalen izbor zmogljivosti. Poleg omenjenega procesorja premore še dvojedrni grafični procesor, združljiv z Open GL-ES 1.1 in 2.0, in pomožni procesor za strojno kodiranje in dekodiranje H264 (1080p do 60 Mb/s), Mpeg-4, Jpeg in tudi Mpeg-2, a je za rabo slednjega treba doplačati nekaj evrov zaradi zaščite avtorskih pravic, drugače je zaklenjen. Ker je danes bistveno bolj razširjen H264, to niti ni tako nujno. Eno od bistev naprave je odprtost navzven. V ta namen naprava ponuja serijski priključek za zaslone LCD (15-nožični priključek DSI), vmesniki MIPI CSI-2 za priključitev kamer s skupno pasovno širino do 4Gb/s in 40-nožični vhodno-izhodni vmesnik za splošne namene (general purpose IO ali GPIO), ki omogoča komunikacijo z zunanjimi napravami. Prav ta vmesnik je tudi bistvo rabe Pijev kot razvojnega orodja za razne strojno-programske projekte, ki obsegajo veliko število različnih namenov. Pi je jedro nadzornih sistemov, hišnih avtomatizacij, 3d tiskalnikov, svetlobnih sistemov , robotov in številnih drugih projektov. Ker ga je mogoče brez večjih težav povezati tudi s priljubljenimi mikrokontrolorji Arduino, ga pogosto najdemo tudi v kombinaciji s temi, pa tudi z raznimi dodatki (tipali, stikali, razvojnimi ploščami …), ki jih je mogoče povezati z njim.
Raba naprave je nadvse preprosta. Potrebujemo le kabel HDMI ali poseben mini vtič za priključitev zvoka in VGA. Napajamo ga prek kabla mini USB. Za to je treba imeti precej stabilen in dovolj močan napajalnik. Raspberry Pi 2 za normalno delovanje potrebuje vsaj napajalnik 2A USB. Sistem sicer sam prepozna, ali napajanje ni primerno oz. ali napetost zdrkne pod 5V, na to opozori z mavrično ikono (kvadratom) ob gornjem desnem robu zaslona. Pozna tudi rdečo ikono, a ta pomeni, da se naprava pregreva. No, da bo naprava res oživela, je seveda potreben še operacijski sistem. Tega prenesemo na kartico mikro SD, ki jo vstavimo v režo na zadnji strani ploščice. V osnovi je Pi sicer brez ohišja, a je zaradi varnosti komponent še kako priporočljivo, da ga zavarujemo. V ta namen je lahko dovolj že ustrezna škatla, ki nemara leži v kakšnem kotu, za nekaj evrov pa je mogoče dobiti povsem prilagojena plastična in kovinska ohišja, ki imajo ustrezno formo in izreze za priključke.
Prva koraka v Raspbianu
Raspbian v osnovi namesti zelo malo aplikacij, pravzaprav nima niti aplikacije z grafičnim vmesnikom za dodajanje drugih programskih paketov. Brez večjih težav se namesti iz terminala z znanim ukazom
sudo apt-get install snyaptic .
Edina težava je ta, da se na menuju nameščeni Synaptic ne zažene kot »superuporabnik«, temveč ga je treba prav tako zagnati iz terminala s pomočjo ukaza sudo oz.
sudo synaptic.
Druga težava zna biti določanje ločljivosti monitorja, saj Raspbian pogosto ne prepozna prave ločljivosti monitorja. V tem primeru je treba ročno spremeniti datoteko config.txt, ki je v imeniku boot. Najlaže iz terminala z ukazom
sudo vi /boot/config.txt ,
potem pa v tej datoteki ustrezno spremenimo nastavitve za grafični način. Ustrezne parametre najdemo na naslovu elinux.org/RPiconfig ali v sami datoteki. Za izhod iz Unixovega urejevalnika »vi« napišemo :x.
Od učnega pripomočka do centra zabave
Poleg tega da je Raspberry Pi 2 silno majhen, je tako preprosto zasnovan, da ga je mogoče razumeti, če seveda imamo vsaj nekaj osnovnega znanja o računalništvu. To pa za kompleksne sisteme PC nikakor ni pravilo. S tem postane zelo primeren sopotnik za ljudi, ki potrebujejo računalnik za razvoj nekega strojno-programskega projekta. Krmiljenje sistemov, povezovanje z zunanjimi napravami in tudi programiranje namenskega programja je namreč precej bolj enostavno opravilo kot pri večini drugih sistemov. Priljubljenost in s tem široka podporna razvojna skupnost pa k temu prispeva še svoje, saj razvijalec tudi ob težavah ni sam.
Pi 2 je tudi nadvse primeren za učni računalnik. Kompleksnost je lahko velika ovira za razumevanje strojne in logične zasnove nekega sistema. Sorazmerno preprosta zasnova sistema na enem čipu in procesor z manjšim naborom ukazov ARM pa omogoča precej hitrejše napredovanje pri učenju programiranja in razvoju strojnih dodatkov oziroma njihovem povezovanju. Zaradi obojega postane bistveno bolj »osebna« naprava, kot je velika večina današnjih tako imenovanih osebnih računalnikov. Pravzaprav v človeku vzbuja čustva, ki se jih nemara spominjajo le še lastniki osembitnih računalnikov iz osemdesetih let prejšnjega stoletja, ki so veliko bolje razumeli tudi strojno zasnovo svojih računalnikov.
Z RetroPie lahko svoj Pi 2 preobrazimo v multiposnemovalnik starih računalnikov in igralnih konzol.
A s tem se možnost rabe tega majhnega računalnika še ne konča, saj ga je mogoče uporabljati tudi kot poštni strežnik ali strežnik FTP, medijski center, posnemovalnik starejših računalnikov in igralnih konzol ali celo preprost pisarniški računalnik. Le pravo različico Linuxa si je treba namestiti.
Več operacijskih sistemov na eni kartici
Nameščanje operacijskih sistemov je zelo enostavno opravilo, saj se ti pri računalnikih ARM ne nameščajo, temveč se slika sistema ponavadi zgolj »zapeče« na zagonski nosilec. V Windows za to uporabljamo programe, kot je Winimage, v sistemih Unix (Linux, macOS) pa to naredimo s pomočjo ukaza dd. V bistvu lahko za vsak OS naredimo svojo kartico mikro SD in jo po potrebi vstavimo v Pi 2. Včasih pa bi si želeli imeti več operacijskih sistemov na eni kartici – še posebej, če je Pi 2 priključen na TV za predvajanje medijskih vsebin, pa bi ga radi uporabljali tudi za poganjanje posnemovalnikov in za brskanje po spletu v Raspbianu. Za ta namen sta na voljo rešitvi, ki znata na eno kartico namestiti tudi več sistemov. Prva, tako rekoč uradna, je NOOBS. Ta želi biti kar najprepreprostejši za rabo. Snamemo ga z uradne spletne strani, vsebuje pa zadnje s strani Raspberryja potrjene distribucije. Vse sicer trenutno še niso prilagojene za Pi 2 (ob pisanju tega članka, denimo, Pidora in Snappy), a se to spreminja z vsako novo izdajo NOOBS. Vsak operacijski sistem se namesti na svojo zagonsko in delovno particijo, NOOBS pa na začetku ponudi menu za izbor enega od nameščenih. Težava je, da sistemov ni mogoče preprosto dodajati ali odvzeti. Če želimo to storiti, se na novo namestijo prav vsi, to pa pomeni, da izgubimo obstoječe podatke in nastavitve.
NOOBS enostavno naredi kartico z več operacijskimi sistemi.
Lahko pa to naredimo, če uporabljamo Berryboot. Ta zna poleg ponujenih (gre za drug seznam kot pri NOOBS) namestiti tudi poljuben drug sistem, če le ustrezno prilagodimo sliko. Nameščene operacijske sisteme lahko tudi brez težav brišemo ali celo podvojimo, če želimo imeti dve različici. Slabost Berryboota pa je v tem, da prav vse instalacije uporabljajo isto jedro. To pomeni veliko težavo pri nadgrajevanju, saj ta lahko povzroči, da določena distribucija sploh ne bo več delovala in jo je treba na novo namestiti. Prav tako je dojemljivejši za napake, saj napaka v samem jedru povzroči, da ne deluje več nobena od distribucij.
Pi in pingvini
Zaradi izjemne preprostosti in ugodne cene se okoli Pijev ni zgradila le močna skupnost razvijalcev strojne, temveč tudi programske opreme. Začenši z operacijskimi sistemi, saj je na voljo veliko število izvedb zelo različnih distribucij Linuxa. Ker je Pi 2 še razmeroma mlad in ker uporablja drug procesor, večina distribucij še nima prilagojenega jedra, a se to stanje spreminja vsak dan in seznam je vedno daljši. Kljub temu velja najprej omeniti najbolj razširjene distribucije, med katerimi je Raspbian gotovo prva izbira. Gre za izvedbo distribucije Debian Wheezy za procesorje ARM, ki pa bolje izkorišča procesor Pijev. Ker gre za največjo skupnost, zbrano okoli Raspberijevih računalnikov, je tudi prva izbira oziroma tako rekoč skoraj uradni operacijski sistem naprave. Z več kot 35.000 prilagojenih paketov je tudi najuporabnejši, saj so za to distribucijo prilagodili celo pisarniški paket Libre Office. Raspbian je tudi prva izbira razvijalcev pri programiranju Pija, pri čemer je prva izbira ponavadi python, ker je enostavnejši za učenje kakor npr. C++. Slednji pa je bolj priljubljen pri naprednejših uporabnikih, saj je bližji strojnemu jeziku, a tudi zahtevnejši za učenje.
Čeprav je Raspbian najbolj podprt Linux za Raspberry Pi, si je mogoče omisliti tudi kar nekaj drugih distribucij. Tako, denimo, razvijalci lahko uporabijo katero od lahkih izvedb, kot sta Arch Linux ali Snappy Ubuntu Core. Oba sta v osnovi zelo okrnjena, zato je treba za njuno prilagajanje dodobra poznati tako Linux kot samo distribucijo, večina dela pa poteka prek terminala ali celo prek dostopa SSH. Arch je pri tem bistveno bolj običajna distribucija, Snappy pa precej drugače zasnovano jedro operacijskega sistema. Gre namreč za izvedbo mobilnega Ubunta, ki spreminja način delovanja aplikacij, tako da jih povsem loči od jedra, ki ga je mogoče zgolj brati, podobno kot npr. pri OSX ali iOS. Pri tem je uporabnik zaenkrat še precej omejen, saj večina aplikacij za Snappy na procesorjih ARM ne deluje, prav tako nima nikakršnega grafičnega vmesnika.
Maline brez Linuxa
Raspberryjevi računalniki sicer niso omejeni zgolj na poganjanje Linuxa, a je Linux praktično edino okolje, ki ga je mogoče resneje uporabljati. Ob izidu novinca je veliko pozornosti vzbudila novica, da se je Microsoft pridružil fundaciji Raspberry Pi in da namerava dejavno podpreti razvoj Windows 10 tudi za strojno platformo Pi 2. To se resda sliši obetavno, a poraja tudi dvome, saj je vprašljivo, kako odprta bo ta skupnost in koliko nadzora si bo hotel Microsoft ohraniti. Poleg tega bo v tem primeru zagotovo šlo za precej prirejeno različico Windows, saj gre za arhitekturo ARM, to pa verjetno pomeni, da bo še najbliže mobilni različici okolja Windows, kakršno, denimo, poznamo s telefonov. A za kaj več od napovedovanja in ugibanja bo treba še malo počakati, saj trenutno razen pompozne napovedi ob predstavitvi modela Pi 2 o prirejenem sistemu Windows 10 ni znano praktično ničesar.
Le šest megabajtov zaseda zdaj že zgodovinski RISC OS.
Popolnoma prilagojen arhitekturi ARM pa je bistveno starejši operacijski sistem RISC OS. Narejen je bil že davnega leta 1987 za Acornove Archimede, ki so bili razširjeni predvsem v Veliki Britaniji kot šolski računalniki. RISC OS je resda živ še danes, čeprav ga zadnjih deset let vzdržuje ljubiteljska skupnost, a ne gre za odprtokodno skupnost, pa četudi je operacijski sistem na voljo brezplačno. Tako uporablja mnoštvo različnih licenc, ki sicer za večino namenov dovoljujejo tudi spreminjanje izvirne kode, a ne na način in v takem obsegu kot licence GPL. Ker je RISC OS nastal v letih, ko so računalniki tekli s hitrostjo le nekaj megahertzev in imeli pomnilnik, merjen v nekaj sto kilobajtih, je na današnji strojni opremi nadvse hiter. Nič čudnega, saj celotno jedro z grafičnim okoljem in nekaj osnovnimi aplikacijam zasede, denimo, le 6 megabajtov. Seveda pa ima v primerjavi s sodobni operacijskimi sistemi veliko omejitev. Večopravilnost je slaba (ena aplikacija lahko prevzame ves sistem), varnostnih mehanizmov nima, programska oprema pa je nedorasla sodobnim aplikacijam. A kljub temu je zaradi preproste zasnove operacijski sistem zelo primeren za učne namene in to, da je bil to britanski šolski računalnik devetdesetih let, k temu prispeva še dolg seznam izobraževalnega programja.
Drugače je, glede na to, da je v novi Pi vgrajen procesor ARM 7, brez večjih težav mogoče uporabljati katerokoli različico Linuxa, ki podpira te procesorje. Prejšnji Piji so namreč imeli procesorje ARM 6, zato je bilo treba distribucije prilagajati posebej za te procesorje, saj so ARM različice Linuxa večinoma narejene za ARM 7. Tako so zanesenjaki že kmalu po predstavitvi Pi 2 na Raspberryjevih forumih objavili delujoče različice Ubunta (z grafičnim vmesnikom LXDE) in Fedore (KDE, LXDE, XFCE), ki so jih brez večjih težav prilagodili z obstoječih različic ARM. Seznam pa se skoraj vsak dan daljša ali pa se odpravljajo določene pomanjkljivosti, ki v tej zgodnji fazi še so. S tem postane Raspberry primeren za običajno rabo kot namizni računalnik, ki ga lahko vtaknemo v žep. To ob tej ceni sploh ni zanemarljivo.
Naslednje veliko področje, ki ga uspe naprava zadovoljiti, pa je zabava. Majhne mere, nizka poraba energije in vgrajeni vmesnik HDMI namreč Pi naredijo zelo primernega za rabo kot medijski računalnik, ki še tako neumen televizor spremeni v pametnega – bolje rečeno, premetenega. Za ta namen je na voljo lep nabor posebej prilagojenih operacijskih sistemov, ki poganjajo Kodi (kot se zdaj imenuje nekdanji XBMC) ali Plex. Za Plex je sicer na voljo zgolj distribucija Rasplex, pri Kodiju pa je izbor daljši. Najboljši izbor ta hip je gotovo OpenElec, saj se je ta paket najprej prilagodilo za novo strojno opremo, tako da je tudi že med uradnimi paketi za Raspberry Pi 2. OpenElec tudi ne temelji na Debianu kot drugi, temveč gre za lastno izvedbo Linuxa. Konkurira mu OSMC, ki je še v razvojni, alfa fazi, močna alternativa obema je tudi Xbian, ki ga odlikuje predvsem hitro in enostavno nadgrajevanje (tudi z razvojnimi različicami) in nekateri lastni dodatki za, denimo, boljše prenašanje vsebin iz spleta ali oblikovanje digitalnih knjižnic iz obstoječih raztresenih vsebin. Seveda bi bilo mogoče XBMC namestiti tudi v katero od drugih distribuciji, a je bistvo posebnega sistema v hitrosti, majhni velikosti in zanesljivosti delovanja.
Raspbian je tako rekoč hišna različica Debiana za Raspberry
Tako se Raspberry Pi 2 izkaže kot vsestransko uporabna naprava, ki v zatohlost računalniškega konzuma vrača nekaj svežine in si lahko bolj ali manj zasluži nazive osebni, domači ali razvojni računalnik – za kar ga pač potrebujete.
Raspberry Pi 2
Vrsta: majhen računalnik s procesorjem ARM.
Linux distribucije: Raspbian, Snappy Ubuntu Core, Pidora, Arch Linux, Open ELEC, OSMC, Xbian in druge.
Drugi OS: RISC OS, napovedana izvedba Windows 10.
Tehnične značilnosti: procesor ARM Cortex-A7 s taktom 900 MHz in štirimi jedri, 1 GB RAM, VideoCore IV 3D graphics core, 4×USB, HDMI, ethernet, 3,5 mm mini vtič za zvok in video, reža mikro SD, vmesnik za kamero, vmesnik za zaslone LCD.
Izdeluje: raspberry.org
Prodaja: www.ic-elect.si
Cena: 38 EUR.
✓ Zelo majhen, nadgradljiv, enostaven za razumevanje, številne možnosti rabe.
✗ Ni vgrajene wifi in bluetooth podpore, za požrešne naprave USB potrebuje dodaten razdelilnik z napajanjem, za delovanje potrebuje stabilno napajanje moči 2A, nima stikala za ponastavitev.