Verwendung von Astra Linux auf eingebetteten Computern mit ARM-Architektur

Neue Trends im Bereich der Importsubstitution zwingen russische Unternehmen dazu, auf einheimische Betriebssysteme umzusteigen. Eines dieser Systeme ist das russische Betriebssystem Astra Linux, das auf Debian basiert. Im Bereich der öffentlichen Beschaffungen sind zunehmend Anforderungen an die Nutzung einheimischer Software mit Zertifikaten von FSTEC sowie deren Aufnahme in das Register der einheimischen Software zu beobachten. Es sollte jedoch erwähnt werden, dass das Vorhandensein eines FSTEC-Zertifikats gesetzlich nicht zwingend erforderlich ist.

Die meisten russischen Betriebssysteme werden für den Einsatz im Modus „Arbeitsplatz“ entwickelt, was bedeutet, dass sie faktisch Analoga von Lösungen der x86-Architektur für die Arbeitsplätze der Mitarbeiter sind. Wir haben uns jedoch entschlossen, das Betriebssystem Astra Linux auf einer ARM-Architektur zu installieren, mit dem Ziel, einheimische Software in der Industrie zu verwenden, insbesondere in dem eingebetteten Computer AntexGate (wir wollen jetzt nicht näher auf die Vorteile der ARM-Architektur gegenüber x86 eingehen).

Warum haben wir uns für das Betriebssystem Astra Linux entschieden?

• Es gibt eine spezielle Distribution für die ARM-Architektur;
• Wir schätzen, dass ein Windows-ähnlicher Desktop verwendet wird. Für Personen, die an das Windows-Betriebssystem gewöhnt sind, ist dies ein wichtiges Plus beim Umstieg auf Linux.
• Astra Linux wird bereits in staatlichen Unternehmen und im Verteidigungsministerium eingesetzt, was bedeutet, dass das Projekt zukunftssicher ist und nicht in naher Zukunft aussterben wird.

Warum haben wir einen Embedded-PC mit ARM-Architektur gewählt?

• Energieeffizienz und geringere Wärmeentwicklung (Geräte auf ARM-Architektur verbrauchen weniger Energie und erwärmen sich im Betrieb vergleichsweise weniger);
• Kompakte Größen und hohe Integrationsstufen (eine große Anzahl von Bauelementen wird auf einem Chip untergebracht, was das Design der Systemplatinen vereinfacht und die Notwendigkeit des Kaufs vieler zusätzlicher Komponenten beseitigt);
• Redundanzfreier Befehlssatz und Instruktionen (die ARM-Architektur umfasst genau die Anzahl an Befehlen, die für den Betrieb erforderlich sind)
• Trends in Russland im Bereich des Internet der Dinge (aufgrund der Entwicklung von Cloud-Technologien werden die Anforderungen an Endgeräte verringert, leistungsstarke Workstations sind nicht mehr erforderlich, immer mehr Berechnungen verlagern sich in die Cloud, es genügen Geräte wie ein "Thin Client").

Abb. 1 — ARM-Architektur

Anwendungsvarianten von PCs auf ARM-Architektur

• "Thin Client";
• "Workstation";
• IoT-Gateway;
• eingebetteter PC;
• Gerät zur industriellen Überwachung.

1. Erhalt des AstraLinux-Distributionspakets

Um das Distributionspaket zu erhalten, senden Sie eine Anfrage an einen offiziellen autorisierten Partner der NPO "RusBiTech". Danach müssen Sie eine Vertraulichkeitsvereinbarung und eine Vereinbarung über wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit unterzeichnen (wenn Ihr Unternehmen Software oder Hardware entwickelt).

Abb. 2 — Beschreibung der AstraLinux-Versionen

2. Installation von AstraLinux auf dem AntexGate-Gerät

Nachdem Sie das AstraLinux-Distribution erhalten haben, müssen Sie es auf das Zielgerät installieren (in unserem Fall den Embedded-PC AntexGate). Die offizielle Anleitung besagt, dass wir jedes Linux-Betriebssystem für die Installation von AstraLinux auf einem ARM-Computer verwenden können, aber wir haben beschlossen, es auf Windows auszuprobieren. Folgendes Vorgehen ist erforderlich:

1. Laden Sie die Software herunter und installieren Sie sie Software für das Betriebssystem Windows.

2. Verbinden Sie das Gerät über Micro-USB mit dem Computer.

3. Versorgen Sie das Gerät mit Strom, Windows sollte nun die Hardware erkennen und den Treiber installieren.

4. Nach Abschluss der Treiberinstallation starten Sie das Programm.

5. Nach wenigen Sekunden wird der eMMC-Speicher in Windows als USB-Speichergerät angezeigt.

6. Laden Sie das Tool Win32DiskImager von der Sourceforge-Projektseite und installieren Sie das Programm im Standardmodus.

7. Starten Sie die soeben installierte Software Win32DiskImager.

8. Wählen Sie die AstraLinux-Image-Datei aus, die Sie zuvor erhalten haben.

9. Wählen Sie im Gerätesfeld den Laufwerksbuchstaben des eMMC-Kartenspeichers. Seien Sie vorsichtig: Wenn Sie die falsche Festplatte auswählen, können Sie die Daten von der Festplatte Ihres Computers löschen!

10. Klicken Sie auf „Speichern“ und warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist.

11. Starten Sie das Gerät neu.

Ein Neustart des Geräts sollte dazu führen, dass das Gerät das Betriebssystem-Image AstraLinux von eMMC lädt.

3. Verwendung von Astra Linux

Nach dem Start des Geräts wird der Anmeldebildschirm angezeigt. Im Feld für den Benutzernamen geben wir „admin“ ein, das Passwort ist ebenfalls „admin“. Nach erfolgreicher Anmeldung erscheint der Desktop (Abb. 3).

Abb. 3 – Desktop von AstraLinux

Zunächst fällt auf, dass der Desktop tatsächlich wie Windows aussieht; alle Elemente und Dialoge sind vertraut benannt („Systemsteuerung“, „Desktop“, „Dateiexplorer“, „Mein Computer“ auf dem Desktop). Bemerkenswert ist, dass auf Astra Linux sogar „Solitaire“ und „Minesweeper“ installiert sind!

Abb. 4 – Registerkarte „Büro“ im Startmenü von AstraLinux

Abb. 5 – Registerkarte „Netzwerk“ im Startmenü von AstraLinux

Abb. 6 – Registerkarte „System“ im Startmenü von AstraLinux

Abb. 7 – Systemsteuerung von AstraLinux

Es ist erwähnenswert, dass für die Verwendung als Embedded-Lösungen der Zugang über SSH, sowie über die Linux-Konsole verfügbar ist. Außerdem ist die Installation beliebter Debian-Pakete (nginx, apache usw.) möglich. Dadurch haben ehemalige Windows-Nutzer eine gewohnte Desktop-Oberfläche und erfahrene Linux-Nutzer und Embedded-Entwickler können die Konsole nutzen.

Abb. 8 — AstraLinux-Konsole

Optimierung der Leistung von AstraLinux

1. Für Geräte mit geringer Hardware-Leistung empfehlen wir, einen Monitor mit niedrigerer Auflösung zu verwenden oder die Auflösung manuell in der Datei zu verringern. /boot/config.txt auf 1280x720.

2. Zudem empfehlen wir die Installation eines Tools zur automatischen Verwaltung der Prozessorfrequenz:

sudo apt-get install cpufrequtils

Ändern Sie in /boot/config.txt den folgenden Wert:

force_turbo=1

3. Standard-Repositories sind im System standardmäßig deaktiviert. Um sie zu aktivieren, müssen drei Zeilen in der folgenden Datei entkommentiert werden. cd /etc/apt/nano sources.list

Abb. 9 — Aktivierung der Standard-Repositories

Quelle: habr.com