Armbian installeren op een singleboardcomputer

De officiële besturingssystemen voor tal van singleboardcomputers zijn vaak verouderd worden niet lang ondersteund. We gaan Armbian installeren. Dit is een Linux-distributie die met veel ontwikkelbordjes compatible is en wél up-to-date wordt gehouden.

De Raspberry Pi Foundation staat bekend om zijn uitstekende softwareondersteuning. Zelfs het eerste model van de Raspberry Pi, ondertussen ruim negen jaar oud, wordt nog altijd ondersteund in de nieuwste versie van Raspberry Pi OS, het op Debian-gebaseerde besturingssysteem voor het populaire computerbordje.

Verlaat je het Raspberry Pi-universum, dan merk je al snel dat die softwareondersteuning niet zo vanzelfsprekend is. Op de websites van andere fabrikanten van computerbordjes vind je vaak downloads van jaren geleden, met oude Linux-kernels. Het zijn vaak speciaal voor deze computerbordjes aangemaakte Linux-distributies die daarna niet meer onderhouden zijn.

Gelukkig is er één groep ontwikkelaars die zich het lot van al die minder populaire ARM-ontwikkelbordjes aantrekt. Zij zijn acht jaar geleden begonnen met het maken van een op Debian gebaseerde distributie: Armbian. Deze Linux-distributie ondersteunt ondertussen maar liefst 134 ARM-bordjes en 20 verschillende kernels.

Over welke bordjes gaat het zoal? Heel wat van de NanoPi’s, Orange Pi’s, Banana Pi’s, Odroids en Hummingboards. Ook bordjes en ARM-laptops van Pine64 en Olimex, evenals de ASUS Tinker Board en de schattige Cubox-i. Of heb je een Helios4- of Helios64-NAS van Kobol? Ook daar draait Armbian op.

Armbian downloaden

Op de Armbian-website heeft elk type ARM-bordje een eigen downloadpagina met enkele images. Doorgaans zijn dat er drie: een serverimage met Debian Buster, een serverimage met Ubuntu Focal en een desktopimage met Debian Buster of Ubuntu Focal, waarop een Xfce-desktop draait. Voor een server- of netwerksysteem zoals de Helios64-NAS zul je geen desktopimage vinden.

Het image schrijf je met USBImager of balenaEtcher naar een microSD-kaartje. In de documentatie van Armbian waarschuwen de ontwikkelaars ervoor dat je het best een kaartje van applicatieklasse A1 neemt: die zijn geoptimaliseerd voor willekeurige I/O (input/output), in plaats van de standaardkaartjes die voor digitale camera’s zijn ontworpen en dus zijn geoptimaliseerd voor sequentiële I/O. A2-kaartjes zouden nog beter zijn, maar hebben nog geen driver in Armbian. Die vermijd je voorlopig dus het best.

Start je ARM-bordje op met het microSD-kaartje erin. Armbian geeft je drie manieren om in te loggen. Of je sluit een scherm en toetsenbord aan, of een seriële kabel, of je logt via het netwerk in met ssh als je bordje via DHCP een ip-adres krijgt.

In Windows gebruik je voor de seriële verbinding het programma PuTTY, waarbij je een vinkje zet voor Serial, de juiste COM-poort invult en als snelheid 115200 kiest. In Linux log je op de console in met de opdracht screen /dev/ttyUSB0 115200. In macOS doe je hetzelfde als in Linux, maar met als apparaatbestand iets wat begint met /dev/tty.usbserial-

De beschikbare seriële apparaten krijg je te zien met de commando’s ls /dev/ttyUSB* (in Linux) of ls /dev/tty.usbserial-* (in macOS). Om in te loggen via ssh gebruik je op alle besturingssystemen de opdracht ssh root@IP, waarbij IP het ip-adres van het bordje is.

Wachtwoord veranderen

Op welke manier je ook inlogt, standaard log je in als gebruiker root en voer je het wachtwoord 1234 in. Als je niets ziet, druk dan eens op Enter om de inlogprompt te laten verschijnen. Nadat je ingelogd bent, krijg je onmiddellijk de vraag om een nieuw wachtwoord in te stellen. Daarna kies je ook je standaard-shell en maak je een gebruikersaccount aan (want altijd als root inloggen is een beveiligingsrisico).

Als je vanaf een desktopimage opstart, toont die standaard de desktopomgeving zonder om een wachtwoord te vragen. Daarom installeer je het best een displaymanager, die het aanmeldvenster toont. Een niet al te zwaar programma met toch veel mogelijkheden is LightDM, dat je als volgt installeert:

sudo apt install lightdm

Na de volgende reboot krijg je een grafisch aanmeldvenster en kun je met je wachtwoord in je desktopomgeving inloggen.

Armbian updaten

Armbian is zoals gezegd een Debian-omgeving, met naar keuze Debian- of Ubuntu-pakketten. Als je al gewend bent aan Raspberry Pi OS, of al ervaring hebt met Debian of Ubuntu op je server of desktop, zul je je dus onmiddellijk thuis voelen in Armbian.

Het eerste wat je op elk Debian-gebaseerd besturingssysteem doet na de installatie, is uiteraard het hele systeem updaten met de commando’s:

sudo apt update sudo apt upgrade

Er is wel een belangrijk verschil met Raspberry Pi OS of met Linux-distributies voor x86: Armbian gebruikt de bootloader u-boot voor ARM-bordjes. Na de upgrade van de ‘gewone’ pakketten dien je u-boot afzonderlijk te upgraden.

Start daarvoor het configuratieprogramma van Armbian op:

sudo armbian-config

Open dan het menu System / Install / Install/Update the bootloader on SD/eMMC. Je kunt ook rechtstreeks het installatiescript uitvoeren met:

sudo nand-sata-install

Heeft je bordje geen eigen interne opslag, dan installeer je de bootloader op de microSD-kaart. Maar sommige bordjes, waaronder de Kobol Helios64, hebben al ingebouwde opslag, zoals een eMMC- of NAND-kaart. Via dit script kun je de bootloader en het hele besturingssysteem hierop installeren en daarna ook updaten. De eMMC-opslag is vaak sneller en betrouwbaarder dan een SD-kaartje.

Seriële kabel

Een seriële kabel is handig om op een bordje in te loggen als je geen scherm en toetsenbord hebt, bijvoorbeeld als je netwerkproblemen wilt oplossen. Afhankelijk van je bordje kun je voor de seriële kabel een usb-kabel gebruiken. Zo sluit je bij de Kobol Helios64 een usb-c-kabel aan op de achterkant, en de andere kant op je computer. Maar bij de meeste bordjes heb je een zogenoemde usb-naar-TTL-kabel nodig. Dat is een kabel die aan de ene kant een usb-connector heeft die je op je pc aansluit, en aan de andere kant vier vrouwelijke connectoren van jumperwires, die je op de GPIO-pinnen van je bordje aansluit. 

Bij de Orange Pi’s zijn de drie pinnen gelabeld met namen TX, RX en GND. Je moet altijd TX van de kabel op RX van het bordje aansluiten en andersom. Let ook op dat je kabel de juiste spanning voor je bordje gebruikt: 3,3 of 5 V.

Armbian configureren

Je kunt Armbian configureren zoals elk Debian- of Ubuntu-systeem, maar de ontwikkelaars bieden ook een basisprogramma aan dat je in een menugebaseerde interface toelaat om allerlei instellingen voor het besturingssysteem aan te passen. Je start het met commando armbian-config. Je hebt het hierboven al geopend om de bootloader te upgraden, maar er kan nog veel meer mee.

Het hoofdmenu bestaat uit vijf onderdelen: System, Network, Personal, Software en Help. Die laatste toont gewoon enkele links naar de documentatie van Armbian, het forum van Armbian en de GitHub-pagina van het programma.

In System staan enkele geavanceerde systeeminstellingen. De bootloader was je al tegengekomen (Install), maar je kunt er ook je huidige kernelversie bevriezen (Freeze) zodat je die niet per ongeluk upgradet, wat handig is als je problemen verwacht. 

De parameters voor het opstarten pas je aan in Bootenv, de maximale processorsnelheid in CPU, en modules voor I²C, UART en 1-Wire schakel je in Hardware in. Met Other schakel je over naar de andere kernel. Armbian ondersteunt op de meeste systemen een oude kernel en een recente.

In Network kun je bij IP je netwerkinterfaces configureren voor DHCP of een statisch ip-adres instellen. Bij IPV6 schakel je IPv6 in of uit, en als je bordje een wifi-interface heeft, maak je met Hotspot een draadloos toegangspunt of met WiFi verbinden met een draadloos netwerk. Met Advanced pas je de netwerkconfiguratie in /etc/network/interfaces handmatig aan.

In Personal stel je je tijdzone, taal, toetsenbordindeling en hostname in. Bij Welcome kun je aanvinken welke informatie er allemaal getoond wordt wanneer je inlogt. En bij Mirror kies je een andere mirrorserver dan degene die Armbian standaard selecteert om pakketten van te downloaden.

Software installeren

In het onderdeel Software kun je enkele geavanceerde taken uitvoeren, zoals een uitgebreide benchmark van je bordje (Benchmarking), of de installatie of verwijdering van headers en broncode van de kernel (Headers_install en Source_install). Maar het interessantste onderdeel is Softy, een eenvoudig installatiemenu voor allerlei pakketten.

Waarom zou je software via dit menu installeren en niet gewoon via het apt-commando? De opties Samba en CUPS voor Windows-bestandsdeling respectievelijk printerondersteuning zijn inderdaad nog eenvoudig via apt te installeren. Maar de rest zijn voornamelijk pakketten die niet in de standaardrepository te vinden zijn. 

In dit menu kun je deze toch eenvoudig installeren, zodat je niet handmatig externe installatiescripts hoeft te downloaden en uitvoeren. Op deze manier installeer je bijvoorbeeld Home Assistant, openHAB, OpenMediaVault, Syncthing, Pi-hole of Plex Media Server. Naast de installatie voert het script ook bordspecifieke tweaks uit.

Conclusie

Heb je een ARM-bordje waarvan de officiële Linux-distributie verouderd is of je niet bevalt? Bekijk dan zeker Armbian eens. Als je een beetje met Debian of Ubuntu bekend bent, voelt Armbian heel vertrouwd aan.

Er zijn uiteraard nog andere besturingssystemen voor dit soort bordjes, bijvoorbeeld gebaseerd op Yocto of Buildroot, maar die twee buildsystemen zijn meer voor geavanceerd gebruik. Armbian lijkt de perfecte balans te vinden tussen geavanceerde functies en gebruiksgemak.

Geschreven door: Koen Vervloesem op

Category: Workshop, Linux

Tags: linux, raspberry pi, iot