Howto/Ubuntu MATE für den Raspberry Pi

Achtung!

Die Verwendung dieses Howto geschieht auf eigene Gefahr. Bei Problemen mit der Anleitung melde dies bitte in der dazugehörigen Diskussion und wende dich zusätzlich an den Verfasser des Howtos.

Hinweis:

Diese Howto-Anleitung wurde zuletzt von ole_pinelle am 18.11.2018 unter Ubuntu MATE 16.04 erfolgreich getestet.

Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:

  1. Archive entpacken

  2. Ein Terminal öffnen

  3. Root-Rechte

Inhaltsverzeichnis
  1. SD-Karte vorbereiten
  2. Installation
  3. Einrichtung
  4. Konfigurationsmöglichkeiten
    1. Kernelupdate
    2. Bildschirmrand
    3. Textmodus
    4. SSH Konfiguration
    5. VNC Konfiguration
    6. VNC Verbindung permanent einstellen
      1. Autostart von VNC nach User Login
      2. Autostart von VNC vor User Login
    7. Hardwarebeschleunigung für Videos
      1. Lizenzen
      2. VLC
      3. OMX Player
  5. Ubuntu Pi Flavour Maker
  6. Links

Ubuntu MATE für den Raspberry Pi 🇬🇧 ist eine Anpassung des Ubuntu MATE Desktop an die Prozessorarchitektur des Rasberry Pi. Als Grundlage dienen die armhf-Quellen von Ubuntu, die um eigene Programme erweitert werden. Unterstützt werden aktuell nur der Raspberry Pi 2 und 3.

Da es sich bei der ARM-Architektur des Raspberry Pi um eine andere Prozessorarchitektur als z.B. bei einem PC handelt, funktionieren auf diesem auch nur Programme, die speziell für ARM kompiliert wurden. Programme wie z.B. Google Chrome funktionieren daher nicht auf dem Raspberry Pi. Als Alternative gibt es aber den Browser Chromium.

./desktop.jpg
Ubuntu MATE - Desktop

SD-Karte vorbereiten

Bei dem Raspberry Pi wird das Betriebssystem von einer SD-Karte gestartet. Zur Vorbereitung der SD-Karte empfiehlt es sich, diese mit FAT32 zu formatieren und bootfähig zu machen. Danach muss das Image, welches auf der Seite von Ubuntu MATE for the Raspberry Pi 2 and Raspberry Pi 3 🇬🇧 angeboten wird, heruntergeladen werden. Anschließend entpackt man die Datei, um sie auf die SD-Karte zu übertragen. Unter Linux kann dabei in der Konsole der Befehl "dd" genutzt werden.

sudo dd if=ubuntu-mate-16.04-desktop-armhf-raspberry-pi.img of=/dev/mmcblk0 bs=1M && sync 

Der Parameter-Teil "of=dev/mmcblk0" bezieht sich dabei auf die SD-Karte. Die Bezeichnung "mmcblk0" ist im Bildbeispiel die SD-Karte ist. Mit dem Befehl lsblk kann man die Bezeichnung des Mediums herausfinden.

Falls ein aufspielen des Images mit "dd" nicht funktioniert, kann wie auf der Projektseite von Ubuntu Mate angegeben 🇬🇧, "ddrescue" verwendet werden.

sudo ddrescue -D --force ubuntu-mate-16.04.2-desktop-armhf-raspberry-pi.img /dev/mmcblk0 

./sdkarte.png
SD-Karte beschreiben

Alternativ kann die Installation des Images auch über die Laufwerksverwaltung ausgeführt werden. Dazu wird eine SD-Karte benötigt, die groß genug für das Quellimage ist. Für das Aufspielen des Images wird die SD-Karte ggf. gelöscht. Anschließend kann das Image über die zusätzlichen Partitionierungseinstellungen wiederhergestellt werden.

GD-U3.png GD-U4.png GD-U5.png
Partitionsabbild aufspielen Laufwerksabbild auswählen SD Karte Beschreiben

Installation

Beim ersten Start von Ubuntu MATE für den Raspberry Pi werden vier Punkte durchlaufen. Beim ersten Punkt kann die Systemsprache geändert werden. Beim zweiten Punkt kann die Zeitzone geändert werden, bevor man beim dritten Punkt das Tastaturlayout ändern kann. Abschließend wird beim vierten Punkt der Rechnername, der Benutzername und das Passwort angegeben. Danach läuft der Installationsprozess automatisch weiter.

system.png ort.png tastatur.png name.png
Willkommen Zeitzone Tastaturlayout Benutzerdaten

Einrichtung

Nach einem Neustart und dem Anmelden mit den Benutzerdaten startet der Desktop und das Willkommenfenster. Über dieses können Informationen zum System abgerufen werden. Abschließend sollte noch bei Bedarf die Sprachunterstützung für die Sprache "Deutsch" nachinstalliert werden. Dies erfolgt über den Menüpunkt "System" des Ubuntu MATE - Desktops. Über den "Software Updater" bzw. die Software - Aktualisierungsverwaltung wird Ubuntu MATE für den Raspberry Pi auf den neuesten Stand gebracht.

Programme können neben der Möglichkeit über die Kommandozeile via apt über die grafischen Oberflächen "Software Boutique" oder nach einer zusätzlichen Paketinstallation durch Synaptic installiert werden.

willkommen.png boutique.png synaptic.png
Willkommen - Hauptmenü Software Boutique Synaptic

Konfigurationsmöglichkeiten

Kernelupdate

Der Kernel basiert auf den Quellen der Rasberry Pi Fondation und weicht somit vom normalen Ubuntu-Kernel ab. Daher kann dieser nur über das folgende Kommando separat auf den neuesten Stand gebracht werden.

sudo rpi-update 

Bildschirmrand

Nach dem ersten Booten wird der Bildschirm bei LCD-Monitoren nicht eventuell nicht vollständig ausgefüllt 🇩🇪, wenn in der config.txt Overscan 🇩🇪 auf den Wert Null gestellt ist. Diese Konfiguration ist eingestellt, damit bei Röhrenmonitoren die Oberfläche nicht unter den Blenden der überdeckten Bildränder verschwindet.

Um den vollen Bildschirm zu nutzen editiert man Beispielsweise mit dem Editor nano die config.txt:

sudo nano /boot/config.txt 

In der Datei sucht man den Eintrag disable_overscan und verändert ihn wie folgt:

disable_overscan=1. 

Über „strg+o, Enter“ speichert man die Änderungen und rebootet das System.

Textmodus

Wer die grafische Oberfläche nicht dauerhaft braucht, kann Ubuntu MATE für den Rasberry Pi auch so einstellen, dass beim Start des Betriebssystems nur eine Textoberfläche erscheint. Dazu geht man in das Raspi-Konfigurationsprogramm

sudo raspi-config 

und wählt dann die Option "2 Boot Option". Hier gibt es dann den Punkt "B1 Desktop / CLI Choose whether to boot a desktop inviroment or the command line". Hier lässt sich auswählen, ob beim nächsten Start die Desktopöberfläche oder der Text-Modus gestartet wird.

SSH Konfiguration

Um im Raspi die SSH Verbindung zu aktivieren, muss im Terminal der Befehl

raspi-config  

eingegeben werden

Über das Konfigurationstool im Terminal, wird dann die Option „3 Interfacing Options“ gewählt. Der Eintrag P2 aktiviert die SSH verbindung, wenn im Dialog die Abfrage mit Yes bestätigt wird.

interfacing-options.png p2-ssh.png enable-ssh.png
Interfacing Options Auswahl Remote Command Line SSH Aktivieren

VNC Konfiguration

Wer sich mit VNC auf den Rasperry Pi verbinden möchte, kann x11vnc verwenden. Als Vorlage für diesen Teil des Howto's dient eine Anleitung des Elektronik Kompendiums 🇩🇪, die in ähnlicher Form aber auch im Artikel VNC (Abschnitt „VNC-Server-bei-jedem-Bootvorgang-starten“) und anderen Quellen zu finden ist.

sudo apt-get install x11vnc 

Die Verbindung kann dann mit folgender Eingabe im Terminal getestet werden.

x11vnc -usepw -forever -display :0 

Die Option -forever bewirkt, dass die Verbindung bei trennen der SSH Verbindung weiter läuft.

VNC Verbindung permanent einstellen

Damit der VNC Server nach einem Reboot sofort zur Verfügung steht, werden zwei Konfigurationen benötigt. Die erste Konfiguration beschreibt den Autostart von VNC nach dem User Login, die zweite Konfiguration stellt ein, wie man VNC einrichtet, um sich vor dem Login mit dem Raspberry Pi zu verbinden.

Autostart von VNC nach User Login

Zuerst wird der Autostart des VNC Servers nach dem User Login eingestellt.

nano /home/piuser/.config/autostart/x11vnc.desktop 

In die Datei trägt man folgende Zeilen ein:

[Desktop Entry]
Type=Application
Name=X11VNC
Exec=x11vnc -usepw -forever -display :0
StartupNotify=false 

Anschließend startet man den Raspi neu und testet die VNC Verbindung nach dem User Login.

Autostart von VNC vor User Login

Um den Autostart von VNC einzustellen legt man zuerst das Verbindungspasswort in der Datei x11vnc.pass an.

sudo x11vnc -storepasswd /etc/x11vnc.pass 

Danach wird in systemd der zugehörige Service angelegt.

sudo nano /lib/systemd/system/x11vnc.service 

In dem folgende Konfigurationen festgelegt werden.

[Unit]
Description=Start X11VNC
After=multi-user.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/bin/x11vnc -display :0 -auth guess -forever -loop -noxdamage -repeat -rfbauth /etc/x11vnc.pass -rfbport 5900 -shared

[Install]
WantedBy=multi-user.target 

Der Service wird dann aktiviert.

sudo systemctl enable x11vnc.service 

Danach erfolgt ein Reboot. Anschließend kann die VNC Verbindung vor dem User Login aufgebaut werden.

Hardwarebeschleunigung für Videos

Für die meisten Videos ist mittlerweile die Hardwarebeschleunigung in Ubuntu MATE für die Videowiedergabe verfügbar. Für MPEG-2 und VC-1 Video Dateien müssen entsprechende Lizenzen erworben werden.

Lizenzen

Sofern man Lizenzen für den Raspberry Pi besitzt ergänzt man diese im im Bereich Licensed Codecs der config.txt, wie im folgenden Beispiel.

################################################################################
##  Licensed Codecs
##
##  Hardware decoding of additional codecs can be enabled by purchasing a
##  license that is locked to the CPU serial number of your Raspberry Pi.
##
##  Up to 8 licenses per CODEC can be specified as a comma seperated list.
##
################################################################################

## decode_MPG2
##     License key to allow hardware MPEG-2 decoding.
##
decode_MPG2=0x12345678

## decode_WVC1
##     License key to allow hardware VC-1 decoding.
##
decode_WVC1=0x12345678 

Um die zu prüfen, ob die Codecs angezogen werden gibt man im Terminal die folgenden beiden Befehle ein, um den Status zu überprüfen.

vcgencmd codec_enabled MPG2
vcgencmd codec_enabled WVC1 

Wenn die Codecs korrekt geladen wird der Status als enabled angezeigt.

MPEG2=enabled
WVC1=enabled 

VLC

Unter VLC kann ebenfalls die Hardwarebeschleunigung für Videos eingestellt werden.

Dies ist unter den VLC Tools möglich.

Tools > Preferences > Video möglich 

vlc-hdmi-config.png
VLC Hardwarebeschleunigung

Dort muss die Option „OpenMax IL“ eingestellt werden.

OMX Player

Eine weitere nützliche Verwendung ist die Verwendung des OmxPlayer. Die Verwendung ist Terminal basiert, und wird wie folgt gestartet:

omxplayer -o hdmi video.mp4 

So ist es beispielsweise möglich beliebige Videos oder Streams per SSH auf dem Rasperry Pi zu starten.

Ubuntu Pi Flavour Maker

Der Ubuntu Pi Flavour Maker 🇬🇧 stellt alternative Desktop-Umgebungen bereit. So können über die Projektseite Varianten für den Xfce-Desktop (Xubuntu), den LXDE-Desktop (Lubuntu) oder eine ganz ohne eine Desktop-Umgebung, die dann als Server fungieren kann, heruntergeladen werden.