45 Betriebssysteme für den Raspberry Pi

Autor: Sebastian Gerstl

Für Neueinsteiger gibt es das Raspberry Pi OS, doch das reicht nicht jedem aus. Ob nun an Bastler, Schüler oder den professionellen Embedded-Markt gerichtet: Für den Raspberry Pi gibt es die unterschiedlichsten Betriebssysteme. Wir stellen 45 von ihnen vor.

Die Standarddistribution: Von Beginn an ist das Debian-basierte Raspbian das empfohlene Einsteiger-Betriebssystem für alle Varianten des Raspberry Pi. Für Fortgeschrittene oder Experimentierfreudige existiert allerdins noch eine breite Anzahl an Alternativen.
Die Standarddistribution: Von Beginn an ist das Debian-basierte Raspbian das empfohlene Einsteiger-Betriebssystem für alle Varianten des Raspberry Pi. Für Fortgeschrittene oder Experimentierfreudige existiert allerdins noch eine breite Anzahl an Alternativen.
(Bild: Raspberry Pi Foundation / Screenshot)

Acht Jahre ist das Raspberry Pi nun alt, und keine Computer-Plattform hat sich häufiger verkauft als der seinerzeit bahnbrechende Einplatinenrechner. Kurz vor Weihnachten 2019 meldete die Raspberry Pi Foundation, dass von den verschiedenen Modellen des Einplatinenrechner weltweit über 30 Millionen Exemplare abgesetzt wurden.

Ursprünglich war der Raspberry Pi vorrangig dafür gedacht, Einsteigern einen leichten Zugang zu hardwarenaher Programmierung zu verschaffen. Inzwischen ist der Single-Board-Computer aus dem Embedded-Markt kaum noch wegzudenken und erfreut sich nicht nur in der Maker- und Bastlerszene, sondern auch im Industriebereich wachsender Beliebtheit. Kein Wunder also, dass mit der zunehmenden Breite an Anwendungsmöglichkeiten auch immer mehr Betriebssysteme für den Einplatinenrechner erscheinen, die mal mehr, mal weniger speziell auf bestimmte Anforderungen zurechtgeschnitten sind.

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NOOBS-Sammlung ermöglicht einfache Betriebssystem-Installation

Für den ersten Start empfiehlt die Raspberry Pi Foundation, die Programmsammlung NOOBS (New Out Of the Box Software) zu verwenden. Dabei handelt es sich um kein Betriebssystem im eigentlichen Sinne, sondern um einen einfach gehaltenen Installer, mit dem Sie einige von der Raspberry Pi Foundation handverlesene Betriebssysteme schnell installieren können.

Das Setup von NOOBS ist sehr einsteigerfreundlich angelegt: Auf der Website der Raspberry Pi Foundation kann das etwa 1,6 GByte große Downloadpaket kostenlos in einer ZIP-Datei heruntergeladen werden. Diese Datei müssen sie einfach nur auf eine leere, mindestens 4 GByte umfassende MicroSD-Karte entpacken. Bei ersten Systemstart erscheint daraufhin der Installationsmanager, der Sie durch alle weiteren Schritte führt.

Der NOOBS-Installer bietet in der aktuellen Version (Stand: Version 3.3.1 vom 14 Februar 2020) beim ersten Systemstart zehn empfohlene Betriebssysteme zur Auswahl. Ohne angeschlossenes Ethernetkabel stehen hier nur das Standardbetriebssystem Raspberry Pi OS und das Mediacenter-System LibreELEC zur Verfügung -letzteres in eigenen für verschiedene Raspberry-Pi-Modelle optimierten Varianten (LibreELEC Pi 1, Pi2 und Pi4).

Bei vorhandenem Internetanschluss während des Erststarts kommen eine abgespeckte Distribution namens Raspberry Pi OS Lite , das Mediacenter OSMC, die Emulationsstation Lakka, die nicht Linux-basierten Betriebssysteme RISC OS und Microsoft Windows 10 IoT Core, sowie die Digitalen Signierungsplattformen Screenly OSE und ThinLinX hinzu – letztere nur in einer kostenlosen 30-Tage-Trial-Fassung. Dabei ist es mit NOOBS inzwischen möglich, direkt mehrere Betriebssysteme parallel auf dem Raspberry Pi zu installieren.

Mehr Betriebssysteme als nur für NOOBS empfohlen

Damit sind die Möglichkeiten aber noch lange nicht erschöpft: Für den Raspberry Pi existieren noch zahlreiche unterschiedliche Linux-Varianten, die sich an unterschiedliche Geschmäcker richten und verschiedene Spezialitäten oder Anwendungsmöglichkeiten mit sich bringen. Und auch abseits des weit verbreiteten, freien OS haben sich zahlreiche Entwickler bemüht, diverse andere Betriebssysteme auf den Einplatinenrechner zu portieren.

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Zusammen mit dem Standard-OS möchten wir daher an dieser Stelle 45 Betriebssysteme vorstellen, die Sie auf Ihrem Raspberry Pi einsetzen können.

Das Standardsystem: Raspberry Pi OS (und abgespeckte Varianten)

Mit Abstand am weitesten verbreitet ist das Debian-basierte Raspberry Pi OS, ehemals unter dem Namen Raspbian bekannt. Dies hat mehrere Gründe: Zum einen handelt es sich beim Raspberry Pi OS um das Betriebssystem, das offiziell von der Raspberry Pi Foundation unterstützt wird, was es effektiv zur Standarddistribution macht. Zum anderen wurde es von Beginn an auf das direkte Zusammenspiel mit der Raspberry Pi Hardware hin optimiert. Zudem ist Debian eine sehr einsteigerfreundliche Linux-Distribution mit einer fensterbasierten GUI, die es selbst Einsteigern leicht macht, sich an den Umgang mit der kleinen Platine schnell zu gewöhnen. Seit der Verfügbarkeit des Raspberry Pi 4B mit 8GByte RAM existiert Raspberry Pi OS auch in einer 64-Bit-Version, die direkt auf dem Debian arm64-Kernel aufsetzt. Die ebenfalls verfügbare 32-Bit-Variante stützt sich weiterhin auf den Kernel des seit 2012 etablierten Open-Source-Projekts Raspbian.

Das Debian-basierte Raspbian ist das empfohlene Einsteiger-Betriebssystem für alle Varianten des Raspberry Pi. Die aktuelle Version, Raspbian "Stretch", wurde im November 2018 auf Kernel-Version 4.14 aktualisiert.
Das Debian-basierte Raspbian ist das empfohlene Einsteiger-Betriebssystem für alle Varianten des Raspberry Pi. Die aktuelle Version, Raspbian "Stretch", wurde im November 2018 auf Kernel-Version 4.14 aktualisiert.
(Bild: Raspberry Pi Foundation / Screenshot)

Dieses Zusammenspiel sorgt für eine große öffentliche Aufmerksamkeit und eine aktive Community, die die Distributionen pflegt und kontinuierlich weiterentwickelt. Zudem existiert für dieses Betriebssystem bereits von Anbeginn an eine große Anzahl an Bildungs- und Lerntools für Programmierung oder Entwicklung, die sich sowohl an Anfänger als auch an fortgeschrittene Nutzer richten. All dies hat das Raspberry Pi OS fest als Standard-Betriebssystem für Raspberry-Pi-Anwendungen etabliert. Die frühen Raspbian-Versionen basierten auf dem dritten Debian-Kernel, genannt „Wheezy“. Der zum Zeitpunkt dieses Artikels aktuellste Raspberry-Pi-OS-Standard den Debian-Kernel-Version 4.19 (Debian „Buster“) und kann auf der Webseite der Raspberry-Pi-Foundation in zwei grundlegend unterschiedlichen Varianten bezogen werden (Aktuelle Version vom 27. Mai 2020). Für Einsteiger empfiehlt sich das umfangreiche Gesamtpaket von Raspberry Pi OS Buster inklusive Desktop und einem umfangreichen Softwarepaket.

Seit dem Umstieg auf Kernelversion 4 ist das Betriebssystem im Vergleich zu früher eine Spur Einsteigerfreundlicher geraten: Statt in dem Terminal startet das Raspberry Pi OS nun standardmäßig direkt in die grafische Nutzeroberfläche. Neben einer verbesserten Performance bekam das OS zudem einige zusätzliche Komfortfunktionen spendiert, etwa ein integriertes LibreOffice, grafische Konfigurationsmenüs oder ein Auswurfknopf zum sicheren Entfernen von USB-Geräten direkt auf dem Desktop. Version 4.09 brachte seinerzeit schon neben zusätzlichen Gerätetreibern eine wesentliche Optimierung von Performance und Security mit sich. Der Sprung von 4.09 auf Kernel-Version 4.14 führt in erster Linie Unterstützung für neuere Peripheriegeräte ein. Das November-2018-Update führte zudem Hardware-Beschleunigung für Videos unter Nutzung des VLC Media Players sowie verbesserte Debugging-Funktionen für Python-Programmierung ein.

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Erfahrenere Nutzer werden zu schätzen wissen,dass Linux-Kernel 4.14 für das Raspberry Pi OS nun via apt ausgeliefert wird. Der Übergang von Linux 4.09 auf 4.14 bedeutete auch, dass mehr vom Raspberry Pi-Kernelcode vorgelagert wurde, so dass Entwickler und Packet-Maintainer sich weniger Sorgen um eigene Patches machen müssen. Update 4.19 bietet nicht nur Neuerungen wie den Bildschirmleser Orca, Scratch-Blöcke und Pixelverdopplung, sondern auch Korrekturen früherer Updates.

Da sich das Raspberry Pi OS, ebenso wie das Raspbian-Projekt, in erster Linie an Einsteiger richtet, besitzt das Betriebssystem standardgemäß einige Features, die für zielgerichtete Anwendungen unnötig sind. Die in der vollen Version mit Softwarepaket integrierte grafische Programmierumgebung Scratch 3.0 eignet sich beispielsweise dazu, mit Hilfe von Blöcken und Modulen an die Programmierung herangeführt zu werden – bestens geeignet für Kinder und Neueinsteiger, für erfahrene Anwender allerdings unnötig. Auch das enthaltene Programmpaket Mathematica eignet sich zwar hervorragend für mathematisch-naturwissenschaftliche Anwendungen, wird aber im durchschnittlichen Rechneralltag eher weniger benötigt.

Raspbian-Varianten

Neben der 32-Bit-Version von Raspberry Pi OS gibt es noch zahlreiche weitere, meist Communitygestützte Betriebssystemvarianten, die auf dem Raspbian-Kernel aufsetzen, die allerdings ihr eigenes userland mit sich bringen.

Seit 2016 gibt es bereits auf der offiziellen Seite zum Raspberry Pi OS zu jeder neuen „vollwertigen" Distribution auch eine Raspberry Pi OS Lite Version. Die aktuelle Downloadversion (Stand 13. Februar 2020) hat in den letzten beiden Jahren aber wieder etwas zugenommen und kommt auf 434 MByte (2018 noch 351 MByte) im archivierten Zustand. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um die Standarddistribution Stretch, die um Elemente die die grafische Benutzeroberfläche LXDE, das Grafiksystem X.org, alle GUI-basierten Programme sowie die Java-Pakete reduziert wurde. Das sorgt für deutlich schnellere Bootzeiten und räumt viel Arbeitsspeicher für maßgeschneiderte Anwendungen frei.

Damit eignet sich diese Rasbian-Variante für Server-basierte Anwendungen sowie einige Embedded-Applikationen. Da Raspbian Lite konsequent mit jeder neuen „vollen“ Raspbian-Distribution ebenfalls aktualisiert wird, hat diese abgespeckte Debian-basierte OS-Variante den im März 2016 zuletzt aktualisierten Community-Ableger Minibian abgelöst.

In der Community gab es in den vergangenen Monaten bereits klagen, dass diese abgespeckte Variante allerdings wieder dabei sei, zuviel unnützes Gewicht mit sich zu schleppen. Wem Raspbian Lite noch immer zu ungelenk ist, sollte daher einen Blick auf die deutlich schlankere Alternative DietPi werfen. Im Gegensatz zu Minibian wird das für mehrere SBC-Plattformen verfügbare DietPi auch weiterhin aktiv gepflegt – das jüngste Image (DietPi 6.30) wurde zuletzt am 10. Mai 2020 aktualisiert (Stand 20. Mai 2020).

Bei Diet Pi handelt es sich nicht explizit um ein abgespecktes Raspbian. Das OS setzt allerdings ebenfalls auf dem Debian „Buster“ Kernel 4.19 auf. Anders als Miniban oder Raspbian Lite verwendet DietPi eine grafische Benutzeroberfläche und legt Wert auf eine leichte Anwendbarkeit. Dennoch ist es wesentlich leichtgewichtiger – das archivierte Downloadpaket kommt auf gerade mal schlanke 90 MByte – und damit auch performanter als Raspbian, da standardmäßig RAM-Verbrauch als auch CPU-Belastung geringer sind.

DietPi unterstützt neben dem Raspberry Pi auch andere Single Board Computer mit speziell auf sie zugeschnittenen Versionen, darunter etwa das Asus Tinker Board, den Banana Pi oder das Odroid .

Wer Linux-Distributionen wie Ubuntu oder eine klassische Windows-Optik gewohnt ist, wird sich im Raspberry Pi OS schnell zurechtfinden. Wer eher die Bedienung eines Apple Mac Systems bevorzugt, kann alternativ auch zuTwisterOS greifen, dass wie die 32-Bit-Variante des Raspberry Pi OS ebenfalls auf dem Raspbian-Kernel aufsetzt.

Bei TwisterOS (zuvor unter den Namen iRaspbian und Raspbian-X bekannt) handelt es sich zwar nur um eine Nutzeroberfläache, die über das Basis-Raspbian übergestülpt wird. Die Optik samt der Mac-typischen Menüführung erinnert an die Betriebssysteme der MacOS X-Reihe. Unter der Haube läuft allerdings weiterhin das linuxbasierte Standard-OS. (Stand: 29. Mai 2020.)

Ubuntu Mate 16.04.2 – noch bis April 2019 aktiv gepflegt

Die Raspberry Pi 2- und 3-Modelle sind stark genug, auch die aktuellen Distributionen von Ubuntu als Betriebssystem zu verwenden. Eine Anwendung wie LibreOffice läuft bereits mit Ubuntu Mate 15.10 auf dem Raspberry Pi 2 relativ flüssig. In neueren Betriebssystemversionen wurde die Performance weiter verbessert.
Die Raspberry Pi 2- und 3-Modelle sind stark genug, auch die aktuellen Distributionen von Ubuntu als Betriebssystem zu verwenden. Eine Anwendung wie LibreOffice läuft bereits mit Ubuntu Mate 15.10 auf dem Raspberry Pi 2 relativ flüssig. In neueren Betriebssystemversionen wurde die Performance weiter verbessert.
(Bild: Robert di Marcoberardino/Screenshot)

Im Laufe der Zeit haben sich einige Entwickler daran gemacht, auch andere Debian-basierte Linux-OS-Varianten auf den Raspberry Pi zu portieren. Eine der jüngsten, aber vielversprechendsten Distributionen ist hier Ubuntu Mate, eine Umsetzung des wohl am weitesten verbreiteten Linux-Betriebssystems.

Seit dem leistungsstärkeren Raspberry Pi 2 ist es relativ einfach möglich, die neueren Builds von Ubuntu auf den Einplatinenrechner zu übertragen. Zum Zeitpunkt dieses Artikels ist Ubuntu Mate 20.04 LTS (Focal Fossa) die offiziell unterstützte, stabilste Version des Betriebssystems für Raspberry-Pi-Modelle. Erstmals war dabei bei Release einer neuen Ubuntu-Version die Raspberry-Pi-Unterstützung von Beginn an integriert.

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Nutzer, die ein einheitliches OS für alle ihre Computeranwendungen bevorzugen, dürfte diese Debian-Variante auf ihrem Raspberry Pi sehr zusagen. Schon Version 16.04 konnte im Praxistest auf einem Raspberry Pi 2 Modell B überzeugen.

Snappy Ubuntu Core: Speziell für IoT-Anwendungen interessant

Snappy Ubuntu Core ist ein weiterer, speziell auf Cloud-Computing und das Internet der Dinge (IoT; Internet of Things) ausgelegter Ubuntu-Ableger. Das minimalistische Snappy Ubuntu Core, läuft problemlos auf Raspberry Pi Modellen der 2. und 3. Generation und wird über ein Terminal mit einer Handvoll einfacher Befehle gesteuert.

Zudem gibt es spezielle Pakete für den Einsatz auf dem Raspberry Pi Compute Module 3, was dieses System auch für den Industrieeinsatz interessant macht.

Im Unterschied zu Debian oder sonstigen Ubuntu-Varianten wird Snappy Ubuntu Core nicht über den Paketmanager Apt nachgerüstet. Vielmehr besitzt Snappy ein eigenes Paketformat mit abweichender Befehlsstruktur, das das Paketieren von Web-Apps vereinfachen soll. Einsteiger in das Internet der Dinge finden hier eine gute, leicht aufzusetzende Plattform, die Dank einer überaus aktiven Community bereits einen ordentlichen Schatz an direkt verwendbaren IoT-Anwendungen besitzt.

Fedora und Fedberry Remix

Wer früher gerne Pidora auf dem Raspberry Pi eingesetzt hat oder generell Fedora gegenüber Debian (und dem Debian-Derivat Raspbian) bevorzugt, kann inzwischen zu Fedberry greifen. Die für das Raspberry Pi 2 optimierte Linux-Distribution ist ein Remix der aktuellen Fedora-Version und kann auf dessen App-Repository zurückgreifen, inkludiert allerdings auch einige zusätzliche Applikationen.
Wer früher gerne Pidora auf dem Raspberry Pi eingesetzt hat oder generell Fedora gegenüber Debian (und dem Debian-Derivat Raspbian) bevorzugt, kann inzwischen zu Fedberry greifen. Die für das Raspberry Pi 2 optimierte Linux-Distribution ist ein Remix der aktuellen Fedora-Version und kann auf dessen App-Repository zurückgreifen, inkludiert allerdings auch einige zusätzliche Applikationen.
(Bild: Fedberry.org)

Eine lange Zeit ebenfalls weit verbreitete Alternative, die auch lange im NOOBS-Installer integriert war, war die Fedora-basierte Linux-Distribution Pidora. Diese Linux-Variante war ab 2014 auf die in den Raspberry-Pi-1-Modellen verwendete ARMv6-Architektur zugeschnitten. Allerdings wird Pidora bereits seit geraumer Zeit nicht mehr weiterentwickelt, so dass sich das OS bereits auf dem Raspberry Pi 2 nicht mehr vernünftig einsetzen ließ.

Ab 2015 sprang hierfür der Fedora Remix Fedberry in die Bresche. Dieses OS läuft auch auf den Modellen Raspberry Pi 2 und 2B, respektive 3 und 3B. Fedberry bietet Zugriff auf das umfangreiche Angebot an vorgefertigten Packages der Fedora-29-Fassung, integriert aber auch einige zusätzliche Anwendungen, die im Standard-Repositorium von Fedora nicht zu finden sind. Dies kann allerdings bisweilen zu Stabilitäts- oder Geschwindigkeitseinbußen führen. Der jüngste in Fedberry unterstützte (Stand: 30. November 2018) Release 29.1 liegt zum Download in einem GitHub-Repository bereit.

Der Vorteil des Remixes gegenüber der „Vanilla“-Fedora-Version war, dass Fedberry bestimmte Tools und Programme in sein Repository integrierte, die bei Fedora nicht vorhanden sind, beispielsweise den OpenSource-Browser Chromium. Mittlerweise unterstützt allerdings auch das Mainline-Release von Fedora die Raspberry-Pi-Plattform, so dass die Remix-Varianten an Relevanz verloren haben.

Linux-Nutzer, die Fedora gegenüber Debian bevorzugen, können seshalb nun auch direkt zu Fedora selbst greifen. Seit Version 25 unterstützt die Linux-Variante auch ARMv7- und ARMv8-basierte Geräte. Das macht das Betriebssystem direkt auf allen Raspberry Pi 2 und 3 Modellen lauffähig. Seit Version 28 wird auch das Raspberry Pi 3B+ vollumfänglich von Fedora unterstützt. Ein Support des Raspberry Pi 4 ist derzeit, in Fedora-Version 31 und 32, nur in sehr eingeschränktem Maß möglich (Stand: 30. Oktober 2019), da es noch Schwierigkeiten mit dem SBBR/UEFI Port gibt.

Red Hat Linux in Form des communitygetriebenen CentOS vertreten

Bei CentOS handelt es sich um eine communitybasierte Linux-Distribution, die auf dem Red Hat Enterprise Linux (RHEL) aufbaut und somit zu letzterem komplett binärkompatibel, allerdings kostenfrei erhältlich ist. Es ist besonders auf Stabilität ausgelegt und unterstützt auch für RHEL gedachte Software, was das Betriebssystem auch für kommerzielle Applikationen attraktiv macht.

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CentOS gilt als eine der am häufigsten auf Web-Servern eingesetzten Linuxversionen. Seit Version 7.3 unterstützt CentOS auch ARM-Architekturen und ist damit auf dem Raspberry Pi einsatzfähig. Abseits von diversen Weekly Builds ist liegt CentOS derzeit (Stand 9. Februar 2020) in Version 8.0 (Release 8 1911) vor.

OpenSuse jetzt auch auf Raspberry Pi 3 angepasst

Neben den hier genannten haben auch andere Linux-Varianten auf die eine oder andere Art ihren Weg auf den Einplatinenrechner gefunden. So unterstützt etwa auch OPENSuse, früher weit verbreitet und in Deutschland noch mit einer treuen Fangemeinde, die ARM-Prozessorarchitektur. Schon vor einigen Jahren gab es erste Anleitungen, mit denen sich Open Suse auch für den Einsatz auf dem Raspberry Pi 2 und Raspberry Pi 3 anpassen ließ. Allerdings war zu diesem Zeitpunkt das OS nicht optimal auf die Hardware des RasPi zurechtgeschnitten, so dass die Installation von OpenSUSE auf dem Einplatinenrechner nur wirklich eingefleischten Fans zu empfehlen war.

Wer dennoch OpenSUSE für Raspberry Pi 3 testen möchte, dem sei der Griff zu OpenSUSE Leap 42.3 empfohlen. Die 64-Bit-Version des Betriebssystems unterstützt die auf dem Raspberry Pi 3 eingesetzte ARMv8-Prozessorarchitektur und lässt sich nach einigen Anpassungen stabil auf dem Einplatinenrechner einsetzen. Allerdings sind hierfür schon fortgeschrittene Linux-Kenntnisse empfohlen. Auch ein Einsatz auf Raspberry Pi 4 Modellen ist möglich, allerdings stehen diverse Features des Einplatinenrechners wie USB Hosts, Booten via Netzwerk oder Soundausgabe, nicht zur Verfügung. Raspberry-Pi-Versionen des OpenSuse "Tumbleweed" OS können auf einer eigenen Downloadseite für ARM-Architekturen bezogen werden (Stand 15. Mai 2020).

gentoo für schnelle Software-Applikationen

Auch andere Linux-Distributionen haben einen Weg auf den Einplatinenrechner gefunden, so etwa gentoo. Die Linux-Distribution zeichnet sich durch eine hohe Kontrolle des Anwenders über die auf dem System laufende Software aus. Gentoo Linux setzt dabei in erster Linie auf eine hohe Geschwindigkeit der Applikationen.

Mit einigen Kniffen kann das Betriebssystem in einer 64-Bit-Version mit voller Unterstützung aller Hardwarefunktionen – einschließlich WiFi – auch auf einem Rasberry Pi 3B+ zum Einsatz kommen (Stand: 24. Februar 2019). Ein voll funktionaler Port auf Raspberry Pi 4 war zum aktuellen Zeitpunkt dieses Beitrags noch nicht verfügbar.

KanoOS – Kindgerechtes Betriebssystem für Einsteiger

Der Raspberry Pi war von jeher als eine Lernplattform gedacht, auf der Neueinsteiger an hardwarenahe Programmierung herangeführt werden sollten. Als kostengünstiger Minicomputer hat sich die Plattform allerdings auch für generelle Unterrichts- und Bildungszwecke bewährt. Daraus resultierten auch Betriebssystemvarianten, die speziell auf diese Bedürfnisse zurechtgeschnitten sind.

Einen solchen expliziten Bildungs-Fokus besitzt beispielsweise Kano OS. Kano trat 2013 mit einem nur 150 Euro teurem Kickstarter-Kit erstmals an, um eine kostengünstige Bausatz-Lösung zum Erstellen eines eigenen Computers – inklusive Tastatur und Lautsprecher – auf Basis eines Raspberry Pi auch für finanziell schwächer Gestellte und in Dritte-Welt-Ländern zu ermöglichen. Insbesondere Kinder sollen hiermit auf einfach zu erlernendem Weg an Computer herangeführt werden. Entwickelt worden sei das Kano Kit nach Angabe der Entwickler für Menschen jeden Alters, aber es habe sich gezeigt, dass es vor allem Kinder zwischen 6 und 14 Jahren anspricht.

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Speziell auf diese Zielgruppe zielt auch das Kano OS: Ein kindgerechtes Betriebssystem auf Basis von Debian Linux, mit dem auch Kinder im Alter um 10 Jahren problemlos umgehen können, um so auf verspielte Art und Weise an den Umgang mit Computern zu erlernen. Mittlerweile ist Kano OS in verschiedenen, auf die Raspberry-Pi-Modelle 1, 2 und 3 optimierten Ausführungen sowie einer spanischsprachigen Version erhältlich. In allen Varianten enthalten ist eine Software, die Grundlagen des Programmierens lehren soll, indem Blöcke hin- und hergeschoben werden – eine simplifizierte Variante des in Raspbian enthaltenen Scratch 2.0. Die zum Zeitpunkt dieses Artikels aktuellste Release-Version des Betriebssystems ist Kano 4.3.2 (September 2019).

PiNet, die vernetzte Klassenzimmerlösung

Als eine „Klassenzimmerlösung“, die den Bildungsgedanken gerade für Schulkinder im Vordergrund behält, versteht sich dagegen PiNet, das ebenfalls auf Ubuntu aufsetzt.

PiNet ist ein Raspberry-Pi-OS, das als Client-System über ein lokales Netzwerk gebootet werden kann, während ein Ubuntu-PC als Host dient. Anwender können damit ein günstiges, Raspberry-Pi-basiertes Netzwerksystem anlegen: Useraccounts werden zentral auf einem Server gespeichert, Anwender melden sich an einem beliebigen PiNet-Rechner innerhalb des LAN-Netzes an und erhalten umgehend Zugriff auf Ihre individuellen Daten und die am Account installierte Software.

Aus Gründen von Bandbreite und Geschwindigkeit unterstützt PiNet ausschließlich Ethernet-Verbindungen, ein Support für WiFi-Dongles existiert offiziell nicht. PiNet unterstützt die Raspberry Pi Modelle 2 und 3 in ihren jeweiligen Varianten. Lange Zeit zählte PiNet auch zu den in NOOBS implementierten Betriebssystemen. Inzwischen wird das Betriebssystem allerdings nicht mehr als ein komplett eigenes OS gepflegt, seit 2016 sah auch das Blog keine weiteren Staus-Updates mehr.Zuletzt wurde empfohlen, PiNet einfach auf eine frische Ubuntu-16.04-Installation aufzusetzen.

IchigoJam BASIC: Old-School-Programmierung auf dem Raspberry Pi

Als das Raspberry Pi 2012 erstmals auf dem Markt erschien, verglichen viele Computermagazine den kleinen Einplatinenrechner mit den klassischen Heimcomputern der 80er Jahre: Wie C64, Sinclair Spectrum, Apple II & Co hatte auch der Raspberry Pi das Ziel, Computerneulingen moderne Hardware und Softwareprogrammierung näher zu bringen. Im Gegensatz zu den alten Plattformen stützt sich der Raspberry Pi allerdings vorrangig auf Linux, während die alten 8-Bit-Heimcomputer meistens mit BASIC programmiert und betrieben wurden – einer einfach aufgebauten Programmiersprache, die dazu dienen sollte, möglichst schnell Softwareprogrammierung zu erlernen.

Genau diesen Ansatz verfolgt das japanische IchiGoJam-Projekt: Mit Hilfe eines leicht zu erlernenden BASIC-Interpreters sollen Kinder wie anno dazumal möglichst schnell den Umgang mit Programmiersprachen und der hardwarenahen Programmierung erlernen. IchiGoJam-BASIC gibt es in zwei Ausführungen: Als Teil eines Mikrocomputer-Kits auf Basis eines ARM Cortex-M0 basierten LPC1114-Mikrocontrollers von NXP und als vorgefertigtes Image für den Betrieb auf einem Raspberry Pi. In Version 1.4.2 (Stand: 15. Mai 2019) sind Programmierer mit dem BASIC auf allen Raspberry Pi 1, 2, 3 und Zero-Modellen in der Lage, die vorhandenen LEDs anzusteuern sowie diverse Schnittstellen (I/O, PWM, I2C und UART) anzusprechen. Eine Übersicht über die in IchigoJam BASIC 1.4 enthaltenen Befehle sowie ein Reference Guide sind online aufrufbar.

Arch Linux: Zuschneidbares OS für Fortgeschrittene und Profis

Arch Linux mit GNOME 3.2: Die flexible Linuxvariante ist sehr ressourcensparend, erfordert aber mindestens fortgeschrittene Kenntnisse.
Arch Linux mit GNOME 3.2: Die flexible Linuxvariante ist sehr ressourcensparend, erfordert aber mindestens fortgeschrittene Kenntnisse.
(Bild: By Andrea `BaSh` Scarpino, via Wikimedia Commons)

Auch wenn es langsam ein wenig in die Jahre kommt, ist Arch Linux weiterhin bei vielen Hobbyentwicklern in der Linuxszene als flexibles, ressourcensparendes Betriebssystem beliebt. Schon seit den ersten Tagen des Raspberry Pi hat sich diese Linuxvariante als eine beliebte Variante als Raspberry Pi Betriebssystem etabliert.

Das liegt nicht nur an seinem hohen Grad an individueller Anpassbarkeit, sondern ebenfalls an dem Umstand, dass das OS auch in für ARMv6, ARMv7 und ARMv8-Architekturen optimierten Distributionen vorliegt – darunter auch speziell vorgefertigte Pakete für die ARMv6-, ARMv7- und ARMv8-basierten Varianten des Raspberry Pi. Das macht es es speziell für den Umgang mit dem Raspberry Pi und anderen artverwandten Single Board Computern gut geeignet, da es alle auf dem Markt verfügbaren Varianten – vom High-Ent Modell Raspberry Pi 3B+ bis zum leichtgewichtigen Raspberry Pi Zero W – unterstützt.

Im Laufe der Zeit wurde das Betriebssystem immer mehr für die Hardware des Einplatinenrechners optimiert: So unterstützt Arch Linux die Pi-Kamera-Schnittstelle und die GPOI-Pins.

Diese Linuxvariante lässt sich auch sehr stark auf individuelle Bedürfnisse anpassen, was sie gerade für viele Bastlerprojekte attraktiv macht. Arch Linux schöpft auch die Möglichkeiten der auf dem Leistungs-Zugpferd Raspberry Pi 3B+ eingesetzten ARMv8-Architektur vollumfänglich aus.

Die große Flexibilität des Betriebssystems ist aber auch gleichzeitig eine der größten Hürden, denn Arch Linux ist alles andere als einsteigerfreundlich. Eine GUI ist nativ nicht vorhanden, das ressourcenarme OS bootet direkt in die Kommandozeile. Für die Bedienung wird bereits ein umfassendes Linux-Grundwissen vorausgesetzt: anders als Raspbian hält Arch Linux kein benutzerfreundliches Konfigurationsmenü bereit, alles muss von Hand eingerichtet werden.

Wer allerdings bereits mit den Feinheiten des Systems vertraut ist, für den ist Arch Linux sehr attraktiv: Es lässt sich gezielt nur auf die Funktionen, die auch wirklich für ein Projekt benötigt werden, zurechtstutzen, wodurch mehr Rechenleistung und Speicher für die eigentlichen Anwendungen bleiben.

Für Security-Ansprüche: Kali und Alpine Linux

Das relativ junge Kali Linux ist speziell für sicherheitsrelevante Anwendungen interessant.
Das relativ junge Kali Linux ist speziell für sicherheitsrelevante Anwendungen interessant.

Kali Linux ist eine vergleichsweise junge Linux-Distribution, um die sich aber schnell eine große Fangemeinde gebildet hat. Das 2013 erstmals veröffentlichte Betriebssystem basiert ursprünglich auf Debian und ist speziell auf Sicherheitstests und –anwendungen optimiert.

Kali Linux wurde schnell auf diverse Prozessorarchitekturen angepasst und unterstützt seit Version 1.0.9 (August 2014) auch den Raspberry Pi B+ und alle folgenden Modelle. Der derzeit aktuellste „Rolling Release“, Kali 2020.2 (Stand 12. Mai 2020), enthält zahlreiche speziell auf ARM-Prozessoren zugeschnittene Verbesserungen lässt sich auch auf sämtlichen Raspberry-Pi-Modellen installieren. Eine SD-Karte von mindestens 8 GByte Speicherplatz ist allerdings Grundvoraussetzung für einen effizienten Betrieb.

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Zudem gibt es bereits explizit auf ARM-Chipsätze abgespeckte Kali Light Distributionen auf der Kali Linux Release Download Page. Je nach dem, wie umfangreich es sein soll, kann man sich so einfach ein für die jeweilige Zielplattform passendes vorgefertigtes Kali-Linux-Image herunterladen.

Ebenfalls vergleichsweise jung ist das Security-orientierte Alpine Linux . Das OS ist um die C-Standard-Bibliothek musl und das Programm busybox herum aufgebaut. Das macht die Distribution trotz Verwendung einer GUI sehr leichtgewichtig, so dass das vollständig installierte Betriebssystem von Grund auf nicht mehr als 130 MByte einnimmt. Der Kernel verwendet eine eigene proprietäre Variante von grsecurity/PaX , die speziell auf Hackerschutz und andere proaktive Securitymaßnahmen abzielt.

Seit Version 3.2.0 ist Alpine Linux auch offiziell auf den verschiedenen Varianten von Raspberry Pi 2 und 3 lauffähig. Die derzeit aktuellste, stabile Version (Stand 23. April 2020) ist Alpine 3.11.6, wobei einzelne Bibliotheken, wie beispielsweise ein Docker-Upgrade, auch in neueren Versionen vorliegen.

Auch wenn das Betriebssystem selbst recht schlank daherkommt, sind Setup und Installation auf einer für Raspberry Pi geeigneten microSD-Karte doch eher komplex. Das hauseigene Wiki von Apline Linux stellt eine detaillierte Installationsanleitung für Raspberry Pi 2 Model v1.2, Raspberry Pi 3, das Compute Module 3 sowie das Raspberry Pi 4B bereit. Die Installation sei aber nur geübten Linux-Anwendern empfohlen.

Seit der Einführung von Linux haben sich zahlreiche verschiedene Distributionen des freien Betriebssystems entwickelt, die verschiedene Geschmäcker bedienen und unterschiedliche Vor- und Nachteile mit sich bringen. Im Gegensatz zu den zuvor genannten Systemen sind diese zwar nicht so weit verbreitet, haben aber bereits für bestimmte Anwender und Gebiete ihre Nischen gefunden.

OpenWRT für Embedded-Projekte mit Schwerpunkt auf Wireless-Betrieb

Eine der interessanteren Linux-Portierungen für das Raspberry Pi ist hier OpenWRT, ein offenes, Linux-basiertes Betriebssystem für Embedded Computing. OpenWRT wurde ursprünglich speziell für den Einsatz von Routern aufgebaut, ist inzwischen aber auch für andere Einsatzgebiete mit dem Schwerpunkt auf Wireless-Betrieb optimiert. OpenWRT ist ein offenes, von einer aktiven Community getriebenes Projekt und legt großen Wert auf hohe Flexibilität und einfache Gestaltungsmöglichkeiten für Embedded Devices. Der jüngste stabile Release ist OpenWRT 19.07.02 (Stand 6. März 2020).

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OctoPi: Raspberry-Pi-Betriebssystem zur Steuerung von 3D-Druckern

Wer einen 3D-Drucker verwendet und eine schlanke Alternative zum Desktop-PC sucht sollte einen Blick auf das Raspberry-Pi-OS OctoPi werfen. Dabei handelt es sich um eine explizit auf die Bedürfnisse der bewährten, kostenlosen 3D-Drucker-Host-Software OctoPrint zugeschnittene Linuxdistribution.

Nutzer eines 3D-Drucker können somit via OctoPi beispielsweise über eine Internetverbindung den aktuellen Status ihres 3D-Druck-Projektes live auch aus der Ferne mitverfolgen und schnurlos kontrollieren. Octo Pi 0.17.0 (Stand: 14. November 2019) läuft auf nahezu allen Raspberry-Pi-Modellen, aus Performance-Gründen wird aber die Verwendung eines Raspberry Pi 3B oder stärker nahegelegt.

Max2Play: OS-Lizenzen nach Maß – aber kostenpflichtig

Eine Lösung zur schnellen Umsetzung spezifischer Anwendungen stellt das kommerziell auftretende Max2Play dar. Ursprünglich für den Einplatinenrechner Odroid konzipiert, ist dieses System nun auch für Raspberry Pi 2 und 3 verfügbar. Hinter dem Konzept steckt eine abgewandelte Raspbian-Distribution, die dem NOOBS-Installer der Raspberry Pi Foundation ähnelt. Über eine browserbasierte Anwenderoberfläche sollen Nutzer selbst ohne tiefergehende Linux-Kenntnisse unkompliziert, auch parallel, mehrere als Plug-Ins bezeichnete Applikationen wie Mediacenter oder Hausautomatisierung-Software einrichten und konfigurieren können.

Die Idee von Max2Play ist solide und der Umgang, solange man sich nur mit den Basiseinstellungen befasst, recht einfach geraten. So ganz ohne Linux-Vorkenntnisse, wie der Hersteller verspricht, kommt man allerdings aktuell bei dem OS nicht aus, wenn es etwa um die Konfiguration von USB-Geräten geht. Zudem sind bestimmte „Premium“-Anwendungen erst gegen eine Lizenzgebühr verfügbar. Wer allerdings nach bestimmten Komplettlösungen für das Raspberry Pi sucht, ohne groß selbst basteln zu müssen, kann einmal einen Blick auf das vorhandene Max2Play-Angebot und seine aktuell 40 verschiedenen erhältlichen Plugins werfen. Wer lieber ausgiebig selbst Hand anlegt, greift eher zu einem anderen spezialisierten OS oder gleich zum zuvor erwähnten Arch Linux.

Apropos Arch Linux: Wer seinen eigenen kleinen dedizierten Mailserver auf einem Raspberry Pi betreiben wollte, konnte früher zu der beliebten, Arch-Linux-basierten Linux-Distribution arkOS greifen. Dieses Betriebssystem wird allerdings bereits seit längerer Zeit nicht mehr gepflegt. Die zugehörige Webseite wurde im April 2017 eingestellt. Der zugehörige SourceCode ist allerdings weiterhin für Interessierte auf dem arkOS GitHub-Repository abrufbar.

Volumio: Ideal für Musik-Streaming

Volumio ist ein schlankes, leicht per Fernzugriff über Weboberfläche steuerbares OS, um den Raspberry Pi als dedizierten Musikspieler zu verwenden.
Volumio ist ein schlankes, leicht per Fernzugriff über Weboberfläche steuerbares OS, um den Raspberry Pi als dedizierten Musikspieler zu verwenden.
(Bild: volumio.org)

Wer das Raspberry Pi als reines Audiosystem betreiben möchte, kann eines der oben erwähnten Max2Play-Plugins wählen. Alternativ stehen allerdings auch verschiedene kostenfreie Optionen offen. Einige Lösungen haben sich hier ob ihrer leichten Konfigurabilität und bewährten Anwendung besonders hervorgetan.

Bewährt hat sich insbesondere die OS-Lösung Volumio. Dabei handelt es sich um eine abgespeckte, spezialisierte Raspbian-Variante, die den Musikserver mpd verwaltet und sich über ein Webinterface per Smartphone, Tablet oder PC fernsteuern lässt. Die Einrichtung und das Einhängen von USB-Geräten wie etwa leistungsfähigeren Soundkarten oder einer NAS sind selbst für Laien angenehm unkompliziert. Zudem lassen sich Musikstreamingdienste wie Spotify, aber auch eigene Musikstreams von der hauseigenen NAS einbinden.

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Das Diskimage von Volumio ist für verschiedene Einplatinenrechner vorhanden, darunter auch das Tinkerboard, verschiedene Odroid-Varianten, das Beaglebone Black oder das x86-basierte Udoo, und seit Februar 2016 auch für die verschiedenen Raspberry-Pi-Modelle. Im Juni 2017 erschien eine für Raspberry Pi Boards optimierte Version 2.201 von Volumio, die zum Zeitpunkt dieses Artikels aktuellste Betriebssystemversion ist 2.773 vom 5. Mai 2020.

moOde Audio Player

In früheren Versionen von Volumio hatten einige Anwender Stabilitätsschwierigkeiten, wenn es darum ging, WiFi-Lautsprecher oder externe Laufwerke in den Mediaplayer einzubinden. Zudem wirkt das Web-Interface mitunter recht spartanisch. Wer sich nach einer Alternative umsieht, kann es einmal mit dem moOde Audio Player versuchen.

Das von Tim Curtis betriebene Open-Source-Projekt besitzt nicht nur eine angenehme, adaptive Optik, sondern überzeugt durch gute Tonqualität bei der Wiedergabe, die leichte Einbindung mehrerer unterschiedlicher Raspberry-Pi-Boards in ein Audio-Netzwerk und eine hohe Systemstabilität auch beim Betrieb mehrerer externer Geräte. Allerdings ist die Installation des moOde Audio Players vergleichsweise aufwändig.

Das liegt daran, dass dieses Free and Open Source Software (FOSS) System nicht als eigenständiges OS verfügbar ist, sondern auf der jeweils aktuellsten Lite-Variante von Raspbian aufsetzt. Es ist daher notwendig, erst eine SD-Karte mit der jeweils aktuellsten Version von Rasbian Lite zu bespielen und von dort gemäß der umfangreichen Anleitung die Installation der entsprechend neuesten Version einzuleiten (aktuell moOde Audio Player 6.5.3, Stand 3. Mai 2020). Wer vor dem zusätzlichen Aufwand nicht zurückschreckt, dürfte an der deutlich größeren Funktionsvielfalt des moOde Audio Players Gefallen finden.

Mediacenter: OpenELEC, LibreELEC und OSMC

OpenELEC ist ein schlankes, schnelles Betriebssystem für diejenigen, die ihren Raspberry Pi als heimisches Media Center nutzen möchten.
OpenELEC ist ein schlankes, schnelles Betriebssystem für diejenigen, die ihren Raspberry Pi als heimisches Media Center nutzen möchten.
(Bild: Screenshot)

Eines der beliebtesten Einsatzgebiete des Rasberry Pis ist das Abspielen von Film-, Audio- und Bilddateien über das heimische Netzwerk – als energiesparendes Mediacenter. Diese de facto eingebetteten Systeme sind zwar sehr spezialisiert, aber entsprechend ausgereift und erfreuen sich gerade bei Heimanwendern großer Beliebtheit. Die offenen, frei erhältlichen Betriebssysteme verwandeln den RasPi auch ohne große Entwickler- oder Programmierfertigkeiten in einen Mediaplayer mit hervorragendem Preis-Leistungs-Verhältnis.

Tatsächlich gibt es inzwischen gefühlt Dutzende verschiedene Media-Center-Betriebssysteme für Raspberry Pi und Co. Die meisten davon haben eine grundlegende Gemeinsamkeit: Sie basieren auf dem ursprünglichen XBMC (Xbox Media Center), heute unter dem Namen Kodi bekannt. Unter Betriebssystemanhängern – und in diesem Fall auch speziell unter Anhängern von Audio- und Videoplayern – treten aber bisweilen geradezu Glaubenskriege auf, die eine Playergemeinschaft spalten. Das ist auch bei den hier beschriebenen Beispielen der Fall, in mehr als einer Form.

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OpenELEC ist ein solches Beispiel. Bei dem Mediacenter handelt es sich um eine sehr schlanke, Kodi-basierte Variante, die vor allem auf den frühen Raspberry Pi Modellen durch die optimierte Leistung überzeugen konnte. Auch auf den neueren Raspi-Modellen liefert das Mediacenter eine äußerst gute Video-Performance. Zudem lässt sich OpenELEC dank einer aktiven Community, auch durch diverse Plugins erweitern. Am System selbst ist hingegen nicht viel Feintuning möglich.

Im Mai 2016 kam es unter den Entwicklern von OpenELEC zu einem Zwist, der dazu führte, dass sich ein Teil des Entwicklerteams vom Projekt abspalteten und eine eigene Variante weiterentwickelten. Das LibreELEC genannte Resultat löste schließlich OpenELEC als in NOOBS vorab integriertes Mediacenter-OS abgelöst. LibreELEC ist ebenfalls auf Leichtgewichtigkeit ausgelegt, fokussiert sich aber nach eigener Aussage stärker auf Testing und Change Management. Sowohl OpenELEC als auch LibreELEC werden immer noch weiterentwickelt und gepflegt, und sind auf allen Raspberry Pi Modellen, inklusive der ersten Varianten und dem Ultra-Lichtgewicht Raspberry Pi Zero W, lauffähig. LibreELEC ist mittlerweile (Stand 28. März 2020) in Version 9.2.2 (LibreELEC Leia) verfügbar.

Zeitweise waren beide Betriebssysteme in die Installationssammlung NOOBS integriert. Seit NOOBS 2.8.1 sind allerdings nur noch LibreELEC und – bei vorhandenem Internetanschluss – die Alternative OSMC enthalten.

Einer der Vorzüge von OSMC, dem offiziellen Nachfolger des früher weit verbreiteten RaspBMC, ist der hohe Grad an individueller Konfigurier- und Erweiterbarkeit. Dieses System besitzt nicht nur eine flüssige Benutzerführung, sondern erlaubt mehr Spielraum für Konfiguration und Anpassungen auf tiefergehender Linux-Ebene, was vor allem für Bastler und fortgeschrittene Programmierer interessante Optionen bietet. Auch für OSMC sind diverse Add-ons vorhanden. Die jüngsten Builds von OSMC datieren auf März 2020, allerdings liegt noch kein optimierter Port auf das Raspberry Pi 4 vor.

RecalBox: Schnell eingerichtet und einfach zu handhaben

Die GUI Emulation Station bildet die Benutzeroberfläche von Recalbox und Retropie, zwei Projekte, die beide den Raspberry Pi in eine Emulationsplattform für zahlreiche klassische Spielesysteme verwandelt. Unter der Haube weisen die beiden Betriebssysteme allerdings einige Unterschiede auf.
Die GUI Emulation Station bildet die Benutzeroberfläche von Recalbox und Retropie, zwei Projekte, die beide den Raspberry Pi in eine Emulationsplattform für zahlreiche klassische Spielesysteme verwandelt. Unter der Haube weisen die beiden Betriebssysteme allerdings einige Unterschiede auf.
(Bild: Screenshot / Recalbox.com)

Das Kodi Media Center ist auch Bestandteil des Recalbox-OS, ein mit zahlreichen Emulatoren gespicktes System, das sich zu 100% an Zocker und Retro-Fans richtet. Neben dem auf seine wesentlichen Grundfunktionen beschränkten, bewährten Mediaplayer hält dieses System über 30 Emulatoren parat, darunter klassische Konsolen wie das Atari 2600, die originale Sony Playstation oder die Adventure-Umgebung ScummVM. Über das heimische Netzwerk können Anwender sogenannte ROM-Dateien in den Emulator ihrer Wahl laden.

Aus rechtlichen Gründen hält Recalbox keine Spiele von anno dazumal parat, für die Bespeisung mit Spielen muss der Anwender überwiegend selbst sorgen. Dem Image liegen aber einige lizenzfreie Public-Domain-Titel bei, mit dem neugierige Zocker das System schnell testen können. Zwischenzeitlich war RecalBox sogar im NOOBS-Starterpaket enthalten. Nach einer längeren Phase der Inaktivität im Jahr 2018 wurde es allerdings wieder entfernt. In jüngerer Vergangenheit hat das Recalbox-Projekt aber wieder neuen Aufwind erhalten und liegt inzwischen (Stand 15. November 2019) in Version 6.1.1 vor. Allerdings fehlt noch eine Portierung auf die neueren Raspberry-Pi-4-Modelle. Derzeit ist Recalbox auf Raspberry Pi Zero-W-H, 1, 2, 3B, 3B+ und Compute Module 3 sowie den Einplatinenrechnern Odroid C2, XU4 und der PPC-x86/x64-Reihe einsetzbar.

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Ein Vorteil von Recalbox ist die leichte Anwendbarkeit: Ein Image ist ohne größere Konfiguration aufgespielt, die Übertragung von Spielen auf das SBC erfolgt über ein grafisches Interface per Webbrowser am PC.

RetroPie: Unterstützung von über 50 Konsolen- und Heimcomputer-Familien

Ebenfalls an Retro-Gamer richtet sich das Raspberry-Pi-Image RetroPie. Diese Variante verzichtet auf das Kodi Media Center, bietet dafür allerdings auch Support für Emulatoren die Recalbox nicht bietet, beispielsweise für Commodore Amiga.

Dies geht aber auch mit einer etwas aufwändigeren Konfiguration einher. Das Projekt besteht schon länger als RecalBox und unterstützt auch Raspberry Pi Zero- und Raspberry Pi 1 Varianten. RetroPie unterstützt über 50 verschiedene klassische Computer- und Konsolensysteme bzw. Familien (Stand 28. April 2020, Version 4.6) per Emulation – darunter auch solch obskure Rechner wie der Dragon 32 oder die Oric-Familie an Heimcomputern (Oric-1, Oric Atmos, Stratos/IQ164 und Oric Telestrat). Im Gegensatz zur Recalbox bietet RetroPie seit Version 4.6 auch eine eingebaute Unterstützung für das Raspberry Pi 4.

Oberflächlich sehen sich RecalBox und Retropie sehr ähnlich. Der Eindruck täuscht: Beide Systeme verwenden nur mit EmulationStation dasselbe grafische Front-End. Während Recalbox effektiv eine Ready-to-Use-Lösung darstellt, gilt RetroPie als das vielseitigere System, das allerdings auch umständlicher in Handhabung und Konfiguration ist. RetroPie verfügt als das ältere Projekt dafür auch über eine überaus aktive Community und lässt sich auf Wunsch direkt als Standalone-Boot, aber auch im Nachgang zu einem bereits bestehenden Raspbian-OS dazu installieren.

Lakka: Open Source System in vertrauter GUI-Umgebung

Lakka ist ebenfalls ein OS, dass sich auf die Emulation klassischer Konsolen und Heimcomputer spezialisiert hat. Es geht allerdings einen etwas anderen Weg als die zuvor beschriebenen RetroPie und Recalbox.

Lakka ist ein Open-Source-OS. Es verwendet als Front-End RetroArch, dessen GUI von der Optik und Handhabung her etwas an das Betriebssystem der Playstation 3 erinnert. Lakka wurde mit den Ziel entwickelt, möglichst schlank und schnell in RetroArch zu laden. Lakka unterstützt dabei sowohl ARM- als auch x86-basierte Plattformen und ist somit als schlanke Linux-Distrubution auch für den Einsatz auf älteren, schwächeren PCs geeignet.

Anders als RetroPie und Recalbox, die zum Teil auch andere Bibliotheken verwenden, stützt sich Lakka einzig und allein auf Emulatoren auf Basis der libretro-API-Cores. Das schränkt die Vielseitigkeit ein, soll aber der Stabilität zuträglich sein – auch wenn für manche Systeme wahrscheinlich bessere Software verfügbar ist. Lakka gilt dafür als eine äußerst schnell zugängliche Variante, was auch am vertraut wirkenden GUI liegen mag.

Gegenüber den beiden Konkurrenten hat Lakka den zusätzlichen Vorteil, dass das OS in einer Vielzahl an Builds verfügbar ist, die auf die speziellen Ausstattungsmerkmale einzelner Single-Board-Computer zugeschnitten sind. So liegen eigene Varianten für die verschiedenen Rasberry-Pi-Baureihen vor, um deren jeweilige Hardwareressourcen ideal auszuschöpfen.

Auch wenn die Retro-Gaming-Stationen eine relativ junge Entwicklung sind, hat ihre Popularität dazu beigetragen, dass Lakka seit Juni 2017 als empfohlene Startplattform in NOOBS integriert ist. Von allen Emulationsstationen war Lakka die erste, die auch Raspberry-Pi-4-Unterstützung bot (seit dem 1. August 2019).

RISC OS: Speziell auf ARM-Architektur ausgelegtes Betriebssystem

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.

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)

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, RIISC OS Pi 5.24, 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.

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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, das MinnowBoardMax sowie für Embedded-Systeme, die auf ARM-basierte Chips von NXP und Qualcomm aufsetzen, erhältlich. Es zählt seit Herbst 2018 auch 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 für Raspberry-Pi-3-Modelle 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. Auch eine Installation von Windows 10 auf einem Raspberry Pi 4 ist möglich (Stand: 11. Februar 2020).

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. Auch die Installation auf einem Raspberry Pi 4 kann aufgrund der eingeschränkten Möglichkeiten des Installers nicht auf den vollen Arbeitsspeicherbereich zugreifen. 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 12.1 bietet auch Support für Raspberry-Pi-3-Boards und kann in einem entsprechenden Disk-Image für microSD-Karten kostenlos heruntergeladen werden. FreeBSD bietet nach einigen Anpassungen auch Unterstützung für das Raspberry Pi 4 (Stand 30. März 2020), wenngleich einige Features (etwa eine ungebundene WiFi-Unterstützung) noch nicht in vollem Umfang umsetzbar sind.

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. NetBSD 9.0 spendierte dem Betriebssystem schließlich die langersehnte Unterstützung für ARMv8-A-Chipsätze (Stand 14. Februar 2020), was NetBSD auch für den Einsatz auf den stärkeren Modellen Raspberry Pi 3B oder 3B+ interessanter machte.

Hardwarevirtualisierung für Docker-Container: HypriotOS und balenaOS

Docker ist eine offene Plattform, mit der Entwickler und Systemadministratoren auf leichtem Weg verteilte Anwendungen erstellen, ausliefern und ausführen können, indem sie mit Hilfe von Betriebssystemvirtualisierung in Containern isoliert werden. Das funktioniert auf Laptops, virtuellen Maschinen im Rechenzentrum, in der Cloud – oder, mit der richtigen Konfiguration, auch auf dem Raspberry Pi. Letzteres ist vor allem deshalb praktisch, da der Single Board Computer signifikant weniger Energie benötigt als andere Plattformen.

Eines der ersten Betriebssysteme, um Docker auf das Raspberry Pi zu bringen, was das Anfang 2015 erstmals gestartete HypriotOS. Dabei handelt es sich um ein schlankes Debian-Derivat, das speziell auf die Ansprüche der Open-Source-Software zurechtgeschnitten wurde, um Docker-Container zu betreiben.

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Die Community hinter HypriotOS, „Docker Pirates“, ist sehr aktiv und hält das Betriebssystem fleißig up-to-date. Das aktuellste Release trägt die Versionsnummer 1.12.0 (Stand 7. Januar 2020). Die potentielle Sicherheitslücke im Debian-Linux-Kernel, die im Frühjahr 2017 entdeckt wurde und potentielle Gefahren für einen Docker-Host bot, ist darin schon längst behoben. Projekt- und Entwicklercommunity sind aber weiterhin rege aktiv und entwickeln den Docker-Container fürs Raspberry Pi rege weiter.

Eine Alternative zu Hypriot auf dem Gebiet der Docker-Container stellt balenaOS dar, ein Nachfolger des etwas älteren Open-Source-Projektes ResinOS. Dieses Betriebssystem stützt sich statt auf Debian auf einen Yocto-Core, um eine breitere Plattform für Applikationen und Repositories zu bieten, und lässt sich entsprechend schärfer auf individuelle Bedürfnisse zuschneiden.

balenaOS wurde nach Angaben der Entwickler konzipiert, um einen möglichst minimalen Satz an erforderlichen Komponenten zur zuverlässigen Unterstützung des Betriebs der Docker-Engine in eingebetteten Szenarien zu enthalten. Der Netzwerkstack besteht aus Network Manager, DNSmasq und Modem Manager. Zudem besteht die Möglichkeit zu einer direkten Anbindung der gleichnamigen balena Cloud Services.

Während Hypriot vorrangig für den Einsatz auf den Raspberry-Pi-Modellen und Odroid-Boards ausgelegt ist, bietet balenaOS Unterstützung für insgesamt 15 verschiedene Mainline-Hardwareplattformen und zugehörige Varianten, darunter neben den bereits genannten etwa auch das BeagleBone, diverse Intel-Boards oder die NVIDIA-Plattformen Jetson TX1 und TX2. Für Raspberry-Pi-Modelle liegt BalenaOS in vier Ausführungen vor (Stand: 20. März 2020). Dabei ist der jeweilige Build von BalenaOS 2.48.0+rev1 auf die Raspberry Pi Varianten Raspberry Pi (v1 und Zero), Raspberry Pi 2, Raspberry Pi 3B/B+ und Raspberry Pi 4 angepasst.

Echtzeit auf dem Raspberry Pi mit dem Linux PREEMPT_RT-Patch

Der Raspberry Pi ist in zunehmendem Maß auch als Plattform für Embedded Systeme interessant. Anders als bei Media- oder Web-Servern kommt es bei zahlreichen Embedded-Anwendungen allerdings explizit auf vorhersehbare Timings mit niedrigen Latenzzeiten an – Anforderungen, die selbst ein leichtgewichtiges Raspbian-Derivat oder eine der geläufigen Linux-Varianten nur unzureichend erfüllen kann.

Die Echtzeitbetriebssysteme ChibiOS/RT und FreeRTOS unterstützen auch bestimmte ARM-Architekturen. Das eignet sie prinzipiell zum Betrieb auf einigen Raspberry Pi Modellen wie dem Raspberry Pi 2 und 2B. (Im Bild: YouTube-Screenhot einer ChibiOS/RT-Demo auf einem Raspberry Pi).
Die Echtzeitbetriebssysteme ChibiOS/RT und FreeRTOS unterstützen auch bestimmte ARM-Architekturen. Das eignet sie prinzipiell zum Betrieb auf einigen Raspberry Pi Modellen wie dem Raspberry Pi 2 und 2B. (Im Bild: YouTube-Screenhot einer ChibiOS/RT-Demo auf einem Raspberry Pi).
(Bild: Vergil Cola / YouTube / lightsurge2.blogspot.de)

Für den Raspberry Pi sind zahlreiche Betriebssysteme vorhanden, die jedoch Echtzeitanforderungen in der Regel nur unzureichend erfüllen. Fortgeschrittene Linux-Anwender können dagegen mit Hilfe des PREEMPT_RT Patches des Linux-Mainline-Kernels auf dem Raspberry Pi echte, praktikable Echtzeiteigenschaften erreichen. Dies ist spätestens seit Version 4.4.8 des Linux-Mainline-Kernels auch auf dem Einplatinenrechner praktikabel. Dieser Lösungsansatz bietet sich speziell für das Raspberry Pi 3 mit dem BCM2709-SoC-Chipsatz von Broadcom an.

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Anders als bei den meisten hier beschriebenen Betriebssystemen handelt es sich hier um keine „Out-of-the-Box“-Lösung: Anwender müssen in der Lage sein, händisch einen Linux-Mainline-Kernel auf einem Raspberry Pi aufzusetzen und zu konfigurieren. Auf der Website des OSADL finden Sie eine detaillierte Anleitung und die Möglichkeit, sich für einige der aufwändigeren Schritte Skripte generieren zu lassen. Diese Beschreibung wird regelmäßig parallel zu aktuelleren Kernel-Versionen aktualisiert. Der aktuelleste Stand für Echtzeit-Linux ist die gepatchte Kernel-Version 5.6.10-rt5). Für den Raspbian-Kernel 4.19 liegt auch eine kürzlich aktualisierte Patch-Version vor (patch-4.19.120-rt52, Stand 6. Mai 2020)

Eine detaillierte Beschreibung, wie Sie auf einem Raspberry Pi mit dem Linux PREEMT_RT-Patch Echtzeiteigenschaften erreichen können, finden Sie im Fachbeitrag Echtzeit mit dem Raspberry Pi von Dr.-Ing. Claus Kühnel .

Umsetzungen von ChibiOS/RT, FreeRTOS und RTEMS

Ansonsten gab es bereits seit dem Erscheinen des Single Board Computers einige Bemühungen, Mikrokernel auf dem Raspberry Pi zu betreiben und mit zufriedenstellender Funktionalität einzusetzen – mit mehr oder weniger Erfolg. Zwei vielversprechende Portierungen sind die Umsetzungen der auf Open-Source-Kernel aufbauenden Echtzeitbetriebssysteme ChibiOS/RT und FreeRTOS.

ChibiOS/RT ist ein äußerst schnelles RTOS, das über eine GPL3-Lizenz vertrieben wird und für Embedded-Anwendungen auf Basis von 8-, 16- und 32-Bit-Mikrocontrollern konzipiert ist. Es bietet eine gute Leistung beim Context Switching und unterstützt Externe Komponenten (uIP, lwIP, FatFs) sowie C++ Applikationen.

Eine offizielle Unterstützung für das Raspberry Pi besteht nicht, eine Portierung muss eigenhändig kompiliert werden. Es bestehen aber erfolgreiche Ports des RTOS, die zumindest auf einem Raspberry Pi Model 2 erfolgreich und stabil laufen. Eine hier im Detail beschriebene Portierung auf das Raspberry Pi bietet Treiber für GPIO- und serielle Ports, GPT (General-Purpose Timer), I2C, SPI und PWM. Ein zweites, älteres Beispiel mit einigen Codeauszügen ist auch auf diesem Blog zu finden, zusammen mit einem Video einer hierauf aufgesetzten Demo.

Das über GPL-Lizenz kursierende FreeRTOS ist bereits länger erhältlich und eines der populärsten freien Echtzeitbetriebssysteme. Es bietet einen extrem schlanken Mikrokernel, der gerade einmal aus drei C files besteht und damit nur ein Minimum an Arbeitsspeicher benötigt. FreeRTOS wurde bereits auf 35 Mikrocontroller portiert und existiert auch in einer Variante, die ARMv7-Architekturen unterstützt. Damit eignet sich das Echtzeitbetriebssystem prinzipiell auch für den Einsatz auf einem Raspberry Pi 2 Model B.

Eine funktionale Demo besteht und kann seit Mitte 2016 von einem Github-Repository frei bezogen werden. Für den Einsatz in individuellen Anwendungen muss das System allerdings eigenhändig kompiliert werden. Die Portierung ist ein Community-Projekt, weshalb es für den aktiven Einsatz derzeit keinen Support seitens des Entwicklers gibt. Darüber hinaus wurde das Projekt seit dem 11. Dezember 2017 nicht mehr aktualisiert.

Auch das Echtzeitbetriebssystem RTEMS wurde vor einigen Jahren für die Benutzung auf dem Raspberry Pi portiert. Wie in den Fällen von ChiboOS/RT und FreeRTOS handelt es sich dabei um die Portierung eines OpenSource-Kerlnel durch einen einzelnen, unabhängigen Entwickler. Die Umsetzung scheint nicht ganz so gelungen zu sein, wie im Fall von ChibiOS oder FreeRTOS. Dafür wird das Projekt im Gegensatz zu den beiden letztgenannten vom Entwickler weiter verfolgt. Die jeweils aktuellen Daten stehen in einem Github-Repository bereit (Letzter Commit: 4. Januar 2020).

Google-Betriebssysteme: Android, LineageOS und Fuchsia

Schon seit Erscheinen von Version 2.3 des Android-Betriebssystems gab es zahlreiche Bemühungen, das Smartphone- und Tablet-OS Android auf den Raspberry Pi zu portieren. Als eines der aktivsten hatte das Community-Projekt „Razdroid“ verschiedene Versuche mit diversen Android-Versionen gestartet, die wegen mangelnder Hardwarebeschleunigung aber nicht flüssig und fehlerfrei auf dem Minicomputer laufen. So existieren schon seit Jahren langsame und instabile Portierungen von Android 2.3 („Gingerbread“), Android 4.0 („Ice Cream Sandwich“) und Android 4.4.2 („KitKat“), welche aber zunächst nichts mehr als generelle Machbarkeitsstudien darstellten.

Raspand: Seit Android 5.1 („Lollipop“) ist ein stabiler Betrieb von Googles Open-Source-Betriebssystem auch auf dem Einplatinenrechner möglich.
Raspand: Seit Android 5.1 („Lollipop“) ist ein stabiler Betrieb von Googles Open-Source-Betriebssystem auch auf dem Einplatinenrechner möglich.
(Bild: Arne Exton / raspex.exton.se)

Deutlich besser läuft dagegen das „RaspAnd“-Projekt von Linux-Entwickler Arne Exton. Er stellte am 24. September 2015 erstmals einen stabilen Android 5.1 („Lollipop“) Build vor, der sowohl auf Raspberry-Pi-2- als auch Raspberry-Pi-3-Modellen zufriedenstellend läuft. Über den Aptoide App Manager können auch einige Android-Anwendungen auf dem Rasperry-Pi-System installiert werden.

Später folgte von seiner „RaspAnd“-OS-Build auch eine Version auf Basis von Android 7.1.2 „Nougat“ verwendet. Der aktuellste stabile RaspAnd Build, Version 180717, basiert auf Android 8.1 „Oreo“. Das Image ist optimiert für die Boards Raspberry Pi 3 Model B und Model B+ und bietet neben Zugriff auf dem Android App Store auch Unterstützung für den offiziellen 7'' Touchscreen des Raspberry Pi. Die aktuellste Version (Stand 3. September 2019) von RaspAnd ist RaspAnd Pie 9 Build 190903 und enthält unter anderem Google Chrome,YouTube, den Aurora Store und das ree and Open Source Android App Repository F-Droid. RaspAnd Pi 9 ist auf die Modelle Raspberry Pi 3 B und B+ optimiert.

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Alternativ können Sie es auch mit der inoffiziellen Version des Open-Source-Projekts LineageOS 15.1 versuchen, das ebenfalls auf Android 8.1 basiert. Ein Image für die Raspberry Pi Modelle 3 und 3B+ finden Sie auf der entsprechenden Projekt-Webseite. Der LineageOS-Port bietet mehr Möglichkeiten für freie Konfiguration, ist aber entsprechend schwieriger zu handhaben und instabiler als die vergleichbare RaspAnd-Version. Seit dem jüngsten Release (6. Juli 2018) scheint sich in diesem Projekt aber nicht mehr viel neues getan zu haben.

Fuchsia: Das OS der Zukunft auch auf dem Raspberry Pi?

Neben Android basteln Google-Ingenieur an einem weiteren, offenen Betriebssystem. Der Mikrokernel Zircon – ehemals bekannt unter dem Namen Magenta – soll Basis des nächsten geplanten Smartphone-OS „Fuchsia“ werden.

Auch wenn ein voller, stabiler Release von Fuchsia OS bislang noch nicht vorliegt, konnte bereits bestätigt werden, dass der Mikrokernel prinzipiell auf einem Raspberry Pi 3 lauffähig ist. So demonstrierte beispielsweise der Betreiber des Blogs „Geek Till it Hertz" in einem YouTube-Clip, dass der Mikrokernel prinzipiell auf einem Raspberry Pi 3 läuft. Im zugehörigen Blogeintrag liefert der Autor auch Beschreibungen, wie man den Build selbst umsetzen kann.

Ein älteres Projekt zur Umsetzung von Chromium OS auf das Raspberry Pi war ebenfalls eine Zeitlang in der Entwicklung. Ziel war es, einen Raspberry Pi als eine sinnvolle Alternative zu einem Chromebook zu platzieren. Das Projekt wurde aber im November 2016 in Version 0.5 eingestellt, bevor fundamentale Funktionen wie etwa Bluetooth- oder Wi-Fi-Support integriert werden konnten. Daher zählen wir Chromium OS in unserem Listing nicht mehr auf. Wer trotzdem neugierig ist, kann den letzten Build von einem Repository auf Sourceforge herunterladen.

Da der Raspberry Pi vor allem bei Hobbyentwicklern und Makern großen Zuspruch findet, überrascht es wohl kaum, dass auch zahlreiche andere, eher unbekannte oder kuriose, Betriebssysteme für den Einplatinenrechner umgesetzt werden. Das meiste sind Hobbyentwicklungen und einige Bemühungen wurden zwischenzeitlich wieder eingestellt. An diesen Beispielen wird aber aktuell noch gearbeitet, und sie finden zumindest in eingefleischten Communities noch rege Beachtung.

AEROS: Betriebssystems-Erbe des Amiga-Computers

Eher was für Experimentierfreudige: Bei dem auch auf den Raspberry Pi portierten Betriebssystem AROS handelt es sich um eine freie, auf ARM Prozessoren angepasste Weiterentwicklung des AmigaOS von Commodore.
Eher was für Experimentierfreudige: Bei dem auch auf den Raspberry Pi portierten Betriebssystem AROS handelt es sich um eine freie, auf ARM Prozessoren angepasste Weiterentwicklung des AmigaOS von Commodore.
(Bild: Stephen Jones / YouTube)

Eine solche Kuriosität ist AROS. Hierbei handelt es sich um eine unabhängige, freie und portable Weiterentwicklung des AmigaOS von Commodore aus den 1990er Jahren. Seit 2013 existiert eine Version von AROS (AEROS genannt), die auf Linux gehostet wird und so nativ auf der Hardware des Raspberry Pi lauffähig ist. Auch wenn es auf der News-Seite des Projekts seit Dezember 2016 eher still geworden ist, wird das Betriebssystem weiterhin langsam, aber stetig in Nightly Builds weiterentwickelt (letzter überprüfter Stand: 4. März 2019). Die neuesten Downloads finden sich mittlerweile nur noch in einem Bereich für registrierte Nutzer befinden, ein ISO der Version 3.5 kann aber noch öffentlich bezogen werden. Das OS funktioniert zumindest in rudimentärer Form auf Raspberry Pi 1, 2 und nach Aussage der AEROS-Webseite auch auf dem Raspberry Pi 3.

Auch Samsungs Tizen auf Raspberry Pi portierbar

Für den Smartphone- und Tabletmarkt existieren neben Android auch andere quelloffene Betriebssysteme, die es engagierten Entwicklern auch privat ermöglichen sollen, Anpassungen und Portierungen auf andere Plattformen vorzunehmen. Da diese Geräte überwiegend auf ARM-Prozessorarchitekturen aufbauen, erscheint es naheliegend, diese Open-Source-OS auch auf Einplatinenrechner wie dem Raspberry Pi zu übertragen. Mitte April 2015 hatte die Samsung Open Source Group angekündigt, das linuxbasierte Tizen 3.0 erfolgreich auf dem Raspberry Pi 2 umgesetzt zu haben.

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Zwar existiert unter Tizen noch keine standardisierte Methode, um auch Apps auf dem Einplatinenrechner zu installieren. Wer aber dennoch mit dem Tizen-OS auf seinem Raspberry Pi experimentieren möchte, für den hält die Samsung Open Source Group auf ihrem Blog eine ausführliche Anleitung bereit. Laut offiziellem Wiki werden prinzipiell alle Raspberry Pi Modelle von Tizen 3 und Tizen 4 unterstützt, egal ob sie einen ARMv6-, ARMv7- oder ARMv8-basierten SoC verwenden. Allerdings hat Samsung die Bemühungen der Open Source Group seit 2018 immer weiter zurückgefahren, so dass die weitere Zukunft dieses Projekts ungewiss ist.

Plan 9: Mehr Unix als Unix, auch auf dem Raspberry Pi 3B+

Ebenfalls nicht mehr ernsthaft weiterverfolgt, aber immer noch erwähnenswert ist dagegen „Plan 9 from Bell Labs“. Das ursprünglich von Mitgliedern der Computing Science Research Center der Bell Labs entwickelte OS ist eine logische Weiterentwicklung von Unix und existiert seit 2002 in einer vierten, quelloffenen Edition.

Wer das System ohne komplexe Installation austesten möchte, kann von einem GitHub-Repository ein vorgefertigtes Image des Open Source Betriebssystems Plan 9 für das Raspberry Pi herunterladen, das auf den Raspberry Pi Modellen Zero sowie den originalen und den 2er-Varianten lauffähig ist.

Lange Zeit war es still geworden um etwaige Portierungen von Plan 9 auf den Raspberry Pi. Dennoch gibt es immer noch einige Liebhaber, die sich mit dem potentiellen UNIX-Nachfolger beschäftigen. Inzwischen existiert eine Anleitung, wie Anwender Plan 9 auf einen Raspberry Pi 3 portieren können (Stand: 31. Mai 2018). Mit dem 9Front-Fork des Plan-9-Betriebssystems ist es sogar möglich, auch Eigenschaften eines Raspberry Pi 4 auszunutzen (Stand: 8. Oktober 2019).

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