45 Betriebssysteme für den Raspberry Pi

| Autor: Sebastian Gerstl

RISC OS: Speziell auf ARM-Architektur ausgelegtes Betriebssystem

Das auf ARM-Prozessoren spezialisierte RISC OS war schon von früh eine Alternative zu den überwiegend Linux-basierten Betriebssystemen für Raspberry Pi.
Das auf ARM-Prozessoren spezialisierte RISC OS war schon von früh eine Alternative zu den überwiegend Linux-basierten Betriebssystemen für Raspberry Pi. (Bild: Screenshot)

Eine bereits seit längerer Zeit etabliertere Alternative zu den Linux-Betriebssystemen auf dem Raspberry Pi ist RISC OS. Ursprünglich Ende der 80er Jahre von der britischen Firma Acorn für den ARM-basierten Archimedes-Heimcomputer entwickelt, wird das OS seit 2006 in einer offenen Variante weiter gepflegt. Da es speziell für den Einsatz auf ARM-Architektur ausgelegt ist, eignete sich das schnelle und auf kooperatives Multitasking ausgelegte Betriebssystem gut für den Einsatz auf schlanken, sparsamen Einplatinenrechnern.

RISC OS fand schon 2008 seinen Weg auf die BeagleBoards und findet seit 2012 auch auf dem Raspberry Pi eine aktive Fangemeinde. RiscOS zählt auch zu den Betriebssystem, die von der Raspberry Pi Foundation als Alternative zu Raspbian empfohlen werden. Der zum Zeitpunkt dieses Beitrags aktuellste Build für Raspberry Pi Boards stammt vom 20. April 2018 und unterstützt alle Raspberry-Pi-SBCs sowie die Compute Modules 1 und 3.

Windows 10 IoT Core: Speziell für Stand-Alone-Embedded-Systeme

Versuche, Windows-Betriebssysteme auf dem Raspberry Pi zum Laufen zu bekommen, schlugen in der Vergangenheit meist fehl. Windows-Systeme sind in der Regel sehr hardwarehungrig, so dass die frühen Raspberry Pi Modelle nicht die nötige Leistung aufbringen konnten. Zudem waren frühere Windows-Versionen meist nicht auf die ARM-Prozessorarchitektur ausgelegt, so dass ein stabiler Betrieb nicht möglich war. Selbst das eigentlich auf ARM-Betrieb ausgelegte Betriebssystem Windows RT benötigte mindestens 1 Gigabyte RAM, ein Anspruch, der selbst für ein RasPi 2 noch zu hoch ist.

Von daher kam Anfang 2015 Microsofts Ankündigung, eine spezielle Windows 10 IoT Version herauszubringen, die auf dem Raspberry Pi 2 sowie speziellen Arduino- und anderen Einplatinensystemen läuft, seinerzeit etwas überraschend. Inzwischen ist Windows 10 IoT Core als kostenloser, vollwertiger Release für Raspberry Pi 2 und 3, das Dragonboard 410c und das MinnowBoardMax erhältlich. Es zählt auch mittlerweile zu den in NOOBS integrierten Betriebssystemen.

Dabei wendet sich Microsoft mit Windows 10 IoT nicht nur an die Maker-Szene, sondern auch an Endanwender und kommerzielle Embedded-Entwickler. Das Betriebssystem ist in zwei Varianten verfügbar: Windows 10 IoT Core ist als Embedded-Betriebssystem für kleinere und kostengünstigere Industriegeräte optimiert und in abgespeckter Form auch in einer kostenlosen Variante für Hobbyentwickler erhältlich. Das deutlich umfangreicher Windows 10 IoT Enterprise bietet zudem für professionelle Entwickler Unterstützung von Azure IoT Edge und integrierte Machine-Learning-Funktionalitäten.

Auch Windows 10 for ARM mit einigen Tricks möglich

Wer ein volles Windows 10 mitsamt Unterstützung der typischen Desktop-Applikationen – zumindest der 32-Bit-Versionen – auf einem Raspberry Pi betreiben möchte, kann sich eines Kniffs bedienen: Mit Hilfe eines speziellen Installers ist es möglich, die eigentlich für Always-on-PCs auf Basis von Qualcomm-SoCs gedachte ARM-Version von Windows 10 auch auf einer SD-Karte für Raspberry Pis zu installieren (Stand: 19. Februar 2019).

Aber Windows 10 ARM ist eigentlich nur für den Einsatz auf speziellen SoCs von Qualcomm und einigen NXP-Prozessoren ausgelegt – nicht für einen Betrieb auf den Broadcom-SoCs, auf den sich die Raspberry Pi Boards stützen. Der Installer ist zwar in der Lage, die Ethernet-Funktionen über Drittanbieter-Treiber nachzurüsten, die effektive Betriebsleistung der resultierenden Installation ist allerdings eher mangelhaft. So fehlt es beispielsweise an jeglicher Hardware-Beschleunigung für GUI oder Video-Applikationen, das gesamte Grafikrendering muss von der Software erledigt werden. Dazu kommt, dass selbst auf den Raspberry Pi Modellen 3 B und 3B+ nur 1 GByte an Arbeitsspeicher vorhanden ist, was deutlich unter den Mindestanforderungen für Windows 10 for ARM liegt. Eine solche Installation sollte daher mehr als Machbarkeitsstudie denn als ernstzunehmendes Arbeits-Betriebssystem betrachtet werden.

Sowohl FreeBSD als auch NetBSD aufs Raspberry Pi portiert

Auch das Unix-ähnliche Open-Source-OS FreeBSD hat seinen Weg auf den Raspberry Pi gefunden. Schon seit 2012 war das Betriebssystem auf den ursprünglichen Modellen des Einplatinenrechners lauffähig, 2015 kam auch Unterstützung für die Raspberry-Pi-2-Modelle hinzu. Der aktuelle stable-Release FreeBSD 12.0 (Stand: Dezember 2018) bietet auch Support für Raspberry-Pi-3-Boards und kann in einem entsprechenden Disk-Image für microSD-Karten kostenlos heruntergeladen werden.

Ebenso ist auch die BSD-Variante NetBSD, das Derivat mit der breitesten Hardwareabdeckung, in Versionen für den Raspberry Pi verfügbar. NetBSD hat gegenüber FreeBSD den Vorteil, auch auf leistungsschwächeren Pi-Modellen mit einer vernünftigen Leistung betrieben werden zu können: Die im März 2017 veröffentlichte Version NetBSD 7.1 bot erstmals auch Support für den Raspberry Pi Zero, in NetBSD8 kam am 17. Juli 2018 Support für die Raspberry-Pi-3A-Variante hinzu. Bislang fehlt dem Betriebssystem aber noch eine Unterstützung für ARMv8-Chipsätze, was NetBSD für den Einsatz auf den stärkeren Modellen Raspberry Pi 3B oder 3B+ uninteressant macht.

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