「EDATEC」如何在樹莓派4上安裝64位操作系統(tǒng)

本文將幫助您在樹莓派 4 上安裝樹莓派 64 位操作系統(tǒng)。雖然該指南是為樹莓派 4編寫的，但該指南在未進(jìn)行任何修改的情況下也可以在樹莓派 3上使用。樹莓派2 和 1 是 32 位 CPU，因此無法運(yùn)行 64 位操作系統(tǒng)。

為什么不使用 Ubuntu？

Ubuntu也是OK的。Raspberry Imager甚至可以選擇安裝不同的Ubuntu版本。但是，Ubuntu 是一個(gè)成熟的操作系統(tǒng)，適用于各種處理器，并不是您所說的輕量級(jí)。例如，Ubuntu桌面至少需要4 GB的RAM。新的64位Raspberry操作系統(tǒng)在速度方面系統(tǒng)地優(yōu)于Ubuntu。特別是在我們的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用中。這就是我們選擇運(yùn)行64位Raspberry OS的原因。

Raspberry Pi Zero 2

對(duì)于Raspberry Pi Zero 2，我們編寫了一個(gè)單獨(dú)的指南。如果要在此主板上安裝 64 位操作系統(tǒng)，請(qǐng)使用本指南。此處介紹的指南將給出與Raspberry Pi Zero 2一起使用時(shí)的問題。

Bullseye

2022 年 1 月 22 日，樹莓基金會(huì)發(fā)布了第一個(gè)官方 64 位 Bullseye 操作系統(tǒng)。您可以在本文中閱讀有關(guān)它的所有內(nèi)容。

最重要的變化之一是新的相機(jī)驅(qū)動(dòng)程序。Bullseye使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux libcamera API，并放棄了以前的Userland視頻引擎。這意味著任何為“舊”Raspberry Pi Buster OS編寫的相機(jī)軟件都很可能會(huì)停止工作。為了減輕痛苦，12月2日，樹莓基金會(huì)用舊版的樹莓派Buster操作系統(tǒng)恢復(fù)了一些“舊”相機(jī)功能。版本已凍結(jié)且不受支持。您可以使用 raspi-config 工具安裝此插件。在此處查找更多信息。 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，大多數(shù)軟件將被移植到libcamera。

另一個(gè)需要了解的重要事情是完全刪除 Python2。從 Python2 到 Python3 的過渡已經(jīng)持續(xù)了一段時(shí)間。但現(xiàn)在Raspberry Pi和Ubuntu 20.04一樣，也移除了Pyhton2。 這意味著，例如，您無法再進(jìn)行pip安裝。從現(xiàn)在開始，您必須使用 pip3 安裝。但是，如果你有很多專門用 Python2 編寫的軟件，你可能仍然想使用 Buster 版本。

最后，Python3升級(jí)到3.9版本。在為 TensorFlow 或 PyTorch 選擇合適的安裝時(shí)，請(qǐng)記住。

如果你想使用 Debian 10 版本，你可以在這里找到舊的 Buster.zip 文件。

燒錄鏡像

在樹莓派 4 上安裝 64 位操作系統(tǒng)的第一步是從本網(wǎng)站下載新的樹莓派鏡像。鏡像工具可以在SD卡上寫入您選擇的操作系統(tǒng)。同時(shí)，它會(huì)將卡格式化為正確的 ext4 用于樹莓派，甚至是 64、128 或 256 GB 的卡。支持不同的鏡像格式，使此工具成為balena Etcher更好替代品。

第二步是為樹莓派 4 下載正確的 64 位操作系統(tǒng)。目前，最新版本是 2022-01-28-raspios-bullseye-arm64 版本?？梢栽阽R像工具中選擇此版本。 下面的幻燈片顯示了整個(gè)鏡像寫入過程

1. 選擇操作系統(tǒng)對(duì)話框。

2. 在下拉列表中選擇其他樹莓派選項(xiàng)。

3. 選擇樹莓派操作系統(tǒng)（64 位）。

4. 選擇 SD 卡。

5. 這里，我們使用64 GB SD卡。

6. 開始一次性擦除，格式化和寫入活動(dòng)。

7. 您可以跟蹤進(jìn)度。

8. 成功。

內(nèi)存交換。

在樹莓派上使用 64 位操作系統(tǒng)之前的最后一個(gè)操作是更改內(nèi)存交換。 內(nèi)存交換通過將不常用的臨時(shí)文件放置在 SD 卡上的文件中來增加您的工作內(nèi)存。 通過這種方式，內(nèi)存被釋放。任務(wù)完成后，原始內(nèi)容將從文件替換到內(nèi)存中，因此稱為“交換”。

將內(nèi)存切換到 SD 卡有兩個(gè)小問題。首先，它不是一個(gè)非常快的機(jī)制，因?yàn)閷?shù)據(jù)傳輸?shù)介W存很慢。其次，由于閃存可以承受的寫入操作數(shù)量有限，它可能會(huì)迅速磨損您的SD卡。

當(dāng)您偶爾在 Chromium 中的網(wǎng)頁之間切換時(shí)，數(shù)據(jù)只會(huì)傳輸一次。這對(duì)閃存的使用壽命沒有任何影響。 另一方面，當(dāng)您編譯大型軟件包（例如TensorFlow）時(shí)，可能會(huì)有大量數(shù)據(jù)在閃存和內(nèi)存之間不斷傳輸，從而導(dǎo)致SD卡迅速磨損。請(qǐng)參閱保護(hù)樹莓派 4 SD 卡頁面，了解有關(guān)此主題的更多內(nèi)部信息。

為了解決內(nèi)存交換的問題，我們使用zram。zram 不是將這些部分內(nèi)存寫入閃存卡，而是將這些部分壓縮為 zip 文件并將結(jié)果保存回 RAM。壓縮數(shù)據(jù)的大小與原始大小的差異是釋放的內(nèi)存量。這聽起來可能很麻煩，但實(shí)際上，這是一種比寫入閃存快得多的機(jī)制。 當(dāng)沒有更多空間來存儲(chǔ)更大的壓縮文件時(shí)，唯一的限制是RAM 的大小。另一方面，原始的Raspberry Pi dphys-swap文件僅限于2 GB閃存。

另一個(gè)討論是，我們首先是否需要內(nèi)存交換。如果您的板載 RAM 為 8 GB，則幾乎沒有任何理由交換內(nèi)存。你可以嘗試在沒有的情況下工作。你可能永遠(yuǎn)不會(huì)有問題。如果您有 2 或 4 GB，則最好安裝 zram。

按照后續(xù)步驟在 64 位操作系統(tǒng)上安裝 zram。請(qǐng)注意最后一行的符號(hào)。不要忘記這個(gè)字符，否則啟動(dòng)將無法繼續(xù)。

# remove the old dphys version
$ sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
$ sudo apt-get remove --purge dphys-swapfile
# release 2 GB of disk space used by the old dphys version
$ sudo rm /var/swap
# install zram
$ sudo wget -O /usr/bin/zram.sh https://raw.githubusercontent.com/novaspirit/rpi_zram/master/zram.sh
# set autoload
$ sudo nano /etc/rc.local
# add the next line before exit 0
/usr/bin/zram.sh &
# save with ,  and 

最后一個(gè)動(dòng)作是在zram中設(shè)置使用上限，在下一個(gè)命令后將會(huì)完成

$ sudo chmod +x /usr/bin/zram.sh
$ sudo nano /usr/bin/zram.sh
# alter the limit with * 2
mem=$(( ($totalmem / $cores)* 1024 * 2))
# or in latest zram.sh versions
mem=$(( $totalmem * 512 ))
# save with ,  and 
$ sudo reboot

重啟之后，所有的動(dòng)作都會(huì)執(zhí)行樹莓派64位操作系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)并運(yùn)行

超頻

64 位操作系統(tǒng)的超頻可以采用與 32 位版本相同的方式完成。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱：樹莓派 4 至 2 GHz 的安全超頻。 請(qǐng)記住，您現(xiàn)在沒有NOOBS易于使用的恢復(fù)菜單。如果系統(tǒng)因超頻而死機(jī)或崩潰，更改頻率的唯一方法是使用另一臺(tái)可以修改 SD 卡上的 /boot/config.txt 文件的計(jì)算機(jī)。

最后要注意的：

樹莓派64位操作系統(tǒng)還在開發(fā)中，肯定還有很多計(jì)劃中的改進(jìn)。

可以每周使用以下的命令來檢查一下有沒有更新

# refresh your OS
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

審核編輯黃宇