raspberry pi 4B raspbian buster 環境設定の備忘録

raspberry pi 4B(4GB)を購入したので環境設定の備忘録

普段の環境がubuntuなのだけれど，raspberry pi 4に環境移行出来るか調査する．

特にinstallしたいアプリケーションは

• Mathematica
• python 3 (conda環境)
• julia
• texlive
• vscode
• atom (断念)
• stress test tools
• zotero (断念)
• pcloud
• aptでいれるやつ

インストール

Raspbian Buster with desktopを

からダウンロードしてddでインストール

Raspbian Buster with desktop and recommended softwareのミラーは

初期設定

ドキュメントは公式が充実している．セキュリティーを参考に設定にする．

/etc/apt/sources.listを日本のミラーに変えておく

#deb http://raspbian.raspberrypi.org/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
deb http://ftp.jaist.ac.jp/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
# Uncomment line below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://raspbian.raspberrypi.org/raspbian/ buster main contrib non-free rpi

リポジトリを更新してupdateしておく．

$ sudo apt update 
$ sudo apt upgrade
$ sudo apt dist-upgrade

ファームウェアをupdateする(非推奨)

$ sudo rpi-update

なおcurrentのファームウェアのversionの情報は次のコマンドで確認できる．

$ sudo rpi-eeprom-update 
[sudo] password for hanada: 
BCM2711 detected
BOOTLOADER: up-to-date
CURRENT: Tue 10 Sep 2019 10:41:50 AM UTC (1568112110)
 LATEST: Tue 10 Sep 2019 10:41:50 AM UTC (1568112110)
VL805: up-to-date
CURRENT: 000137ad
 LATEST: 000137ad

cpuの発熱量が増えているのヒートシンクを付けないとサーマルスロットリングが掛かるとのこと．

ちっこいヒートシンクだけだと，熱が逃げないので秋月電子で売っている5VDCファンをヒートシンクの上にのせる(両面テープどめ)．ただし，GPIO2番や4番の5Vで給電するとファンが最大回転数で回り，小口径ファンなので結構うるさい．ファンコンをDIYしても良いが面倒なので，1番ピンの3Vで回す．このセッティングで無負荷30℃，5V，0.5A．ファンを止めて10分程度たつと45℃，5V, 0.4A．

GPIOのピンレイアウト

電圧と電流値はルートアール RT-TC2VASVで測定しているので，ACアダプターでの変換ロスは含まれず，ラズパイ+ファンが要求している電力．

無負荷で2.5[W]，後述するcpuburnで，電気量は5.04V，1.1A $\approx$ 5[W]なので極めて省電力だと思う．
3[A]も要求するのかと聞いておりビクビクしていたが，かなり優秀．

オーバークロックするならice towerとかそのロープロファイルの方がよいかもしれない．

Mathematica

Mathematicaのインストールは

$ sudo apt install wolfram-engine

でok．スクリプトを使用してインストールすることも出来る．がaptでinstallしているだけなので，debian系のosでないとinstallできない．おそらくubuntuでもインストール出来ると思う．
本当はmanjaro linuxを使ってみたくて，Install Wolfram Engine On Any Distributionsをつかってインストールしようとしたが，何か問題があってrasbianにした(記録を取ってなかったので何が問題だったのかは覚えていない)．

$ Mathematica

でnotebookがたちあがり，

$ wolfram
Mathematica 12.0.1 Kernel for Linux ARM (32-bit)
Copyright 1988-2019 Wolfram Research, Inc.

でコンソール上でインタラクティブにmathematica(wolfram言語)を実行可能．

python

デフォルトでpython3.7がinstallされているが，anacondaを普段使っているのでanacondaをinstallしたい(といっても普段使うのはipython, numpy, scipy, matplotlib, sympy, mpmathくらいだが)．だが，anacondaはarm版は無さそうである．一方，minicondaはarm版がarchiveにあったのでインストールしてみる

$ wget http://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-armv7l.sh
$ bash Miniconda3-latest-Linux-armv7l.sh

インストールされたpythonのversionは少し古い．

$ ./miniconda3/bin/python
Python 3.4.3 |Continuum Analytics, Inc.| (default, Aug 21 2015, 00:53:08) 
[GCC 4.6.3] on linux

残念な事に，早速numpyをインストールしようとしてみるもErrorとなる．

$ conda install numpy
Fetching package metadata: ....
Solving package specifications: 
Error: Could not find some dependencies for numpy: blas * openblas

You can search for this package on anaconda.org with

    anaconda search -t conda blas * openblas

ごオグル先生に聞いてみるとberrycondaを使えと啓示があったのでberrycondaをインストールしてみる．

$ wget https://github.com/jjhelmus/berryconda/releases/download/v2.0.0/Berryconda3-2.0.0-Linux-armv7l.sh
$ bash Berryconda3-2.0.0-Linux-armv7l.sh

インストールされたpythonのversionは次の通り

$./berryconda3/bin/python
Python 3.6.1 | packaged by rpi | (default, Apr 20 2017, 19:35:19) 
[GCC 4.9.2] on linux

さっそくnumpy, scipy, matplotlib, sympy, mpmathを condaでインストールする

$ conda install <packagename>

全て問題なくinstallできたのでraspberry piではberrypiを使おう．
パスを通しておく

$ export PATH=/home/hanada/Applications/berryconda3/bin:$PATH

julia

juliaは公式でarm版に対応しているのでそれを使う．ファイルを展開するだけ．
とは言ったもののいつもtar.gzの解凍オプションを覚えられないので記載しておく

$ tar zxvf julia-1.3.1-linux-armv7l.tar.gz

$ ./julia-1.3.1/bin/julia 
               _
   _       _ _(_)_     |  Documentation: https://docs.julialang.org
  (_)     | (_) (_)    |
   _ _   _| |_  __ _   |  Type "?" for help, "]?" for Pkg help.
  | | | | | | |/ _` |  |
  | | |_| | | | (_| |  |  Version 1.3.1 (2019-12-30)
 _/ |\__'_|_|_|\__'_|  |  Official https://julialang.org/ release
|__/                   |

julia> 

パスを通しておく．

$ export PATH=/home/hanada/Applications/julia-1.3.1/bin:$PATH 

texlive

texlive 2019からinstall-tl-unx.tar.gzをダウンロード&展開してインストーラーを実行しフルインストールする．いつものことだが，クッソ時間が掛かる(といっても1時間程度)．

$ /usr/local/texlive/2019/bin/armhf-linux/platex
This is e-pTeX, Version 3.14159265-p3.8.2-190131-2.6 (utf8.euc) (TeX Live 2019) (preloaded format=platex)
 restricted \write18 enabled.
**\relax
entering extended mode
pLaTeX2e <2020-02-02>+2 (based on LaTeX2e <2020-02-02> patch level 3)
L3 programming layer <2020-02-21>
*

$ xelatex
This is XeTeX, Version 3.14159265-2.6-0.999991 (TeX Live 2019) (preloaded format=xelatex)
 restricted \write18 enabled.
**\relax
entering extended mode
LaTeX2e <2020-02-02> patch level 3
L3 programming layer <2020-02-21>
*

パスを通しておく

$ export PATH=/usr/local/texlive/2019/bin/armhf-linux:$PATH

texを落ち着かせる

vscode

vscodeもarm版がある．
あまりつかっていないが，軽いと評判が良いらしいので触ってみたいのでとりあえず入れてみる．

# . <( wget -O - https://code.headmelted.com/installers/apt.sh )
(省略)
Installation complete!
You can start code at any time by calling "code-oss" within a terminal.

これもすんなり入り

code-oss

で起動できる．

atom

(断念)
公式のdebはarm版ではないのでインストールできない．

にrasberrypiにatomをインストールする手順が記載されているが，ちょっと面倒そうなので実行しない．

なお，atomはsnapでも配布されているが，
https://forum.snapcraft.io/t/raspberry-pi-3b-raspian-stretch-snap-not-working/3947/15
にあるように，atomはインストールできないようだ(未実行)

なおsnapはaptでinstall可能なようだ(未実行)

build-essential

build-essentialはdefaultでinstallされており

$ gcc --version 
gcc (Raspbian 8.3.0-6+rpi1) 8.3.0
$ g++ --version
g++ (Raspbian 8.3.0-6+rpi1) 8.3.0

gfortranはaptでインストール可能で

$ sudo apt install gfortran
(省略)
$ gfortran --version 
GNU Fortran (Raspbian 8.3.0-6+rpi1) 8.3.0

stress test tools

prime95はarm版がない．コンパイルするのは面倒なのでaptでstressとcpuburn-armを入れる．

参考：https://core-electronics.com.au/tutorials/stress-testing-your-raspberry-pi.html

ちっこいヒートシンクとファンの環境で，
stressだと40数度cpuburnで50度程度(電力は5.04V1.1A)まで上昇．

zotero

zotero 4

(断念)
zotero 4 はaptでinstallできる．ただ，起動しても使えない・・・．

$ apt show zotero-standalone 
Package: zotero-standalone
Version: 4.0.29.16+dfsg-1
$ sudo apt install zotero-standalone 

zotero 5

(断念)
zotero のcurrent versionは

zotero --version
Zotero Zotero 5.0.83, Copyright (c) 2006-2018 Contributors

で結構頻繁にupdateがくる．公式のstandaloneはi686とx86_64のバイナリしか配布していないので，もちろんraspberry piでは動かない．

Zotero stand aloneのソースはgithubで公開されており，ビルドする手順も公開されている．手順通りに実行すればビルドには成功したが，そのままではi686とx86_64用にビルドされるのでarmでは使えない．

zotero-standalone-build$ ls staging/Zotero_linux-*
staging/Zotero_linux-i686:
application.ini     firefox-bin.sig liblgpllibs.so    libnssckbi.so    libsoftokn3.so     platform.ini      zotero
chrome          firefox.sig     libmozavcodec.so  libnssdbm3.chk   libssl3.so         plugin-container      zotero-bin
chrome.manifest     fonts       libmozavutil.so   libnssdbm3.so    libxul.so          plugin-container.sig  zotero.desktop
components      gmp-clearkey    libmozgtk.so      libnssutil3.so   libxul.so.sig      poppler-data      zotero.jar
defaults        gtk2        libmozsandbox.so  libplc4.so       minidump-analyzer  set_launcher_icon
dependentlibs.list  icons       libmozsqlite3.so  libplds4.so      omni.ja        Throbber-small.gif
dictionaries        libfreeblpriv3.chk  libnspr4.so   libsmime3.so     pdfinfo        updater
extensions      libfreeblpriv3.so   libnss3.so    libsoftokn3.chk  pdftotext          updater.ini

staging/Zotero_linux-x86_64:
application.ini     firefox-bin.sig liblgpllibs.so    libnssckbi.so    libsoftokn3.so     platform.ini      zotero
chrome          firefox.sig     libmozavcodec.so  libnssdbm3.chk   libssl3.so         plugin-container      zotero-bin
chrome.manifest     fonts       libmozavutil.so   libnssdbm3.so    libxul.so          plugin-container.sig  zotero.desktop
components      gmp-clearkey    libmozgtk.so      libnssutil3.so   libxul.so.sig      poppler-data      zotero.jar
defaults        gtk2        libmozsandbox.so  libplc4.so       minidump-analyzer  set_launcher_icon
dependentlibs.list  icons       libmozsqlite3.so  libplds4.so      omni.ja        Throbber-small.gif
dictionaries        libfreeblpriv3.chk  libnspr4.so   libsmime3.so     pdfinfo        updater
extensions      libfreeblpriv3.so   libnss3.so    libsoftokn3.chk  pdftotext          updater.ini

ビルドできるということは，armで動く様にコンパイル出来るような気もするが・・・，労力と能力を超えるのであきらめる．

挑戦している人もいるが
https://forums.zotero.org/discussion/80403/building-zotero-5-for-arm-raspberry
https://forums.zotero.org/discussion/72933/zotero-5-for-arm-raspberry-pi
成功者がいなさそうなので，やはり諦める．

ちなみに，wineはarmなので動かない．
zoteroは重宝しているだけに悔しい・・・．やはり課金して支援せねば．

pcloud

zoteroでの経験から公式が配布しているバイナリは

$ file ~/Applications/pcloud 
/home/hanada/Applications/pcloud: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 2.6.18, BuildID[sha1]=79dcc4e55a61c293c5e19edbd8d65b202842579f, stripped

$ file pcloud 
pcloud: ELF 32-bit LSB executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux.so.2, BuildID[sha1]=57454617d24d199c9ef48f139f5867f737b31aef, stripped

なのでraspberry pi では実行できない．がpCloud は CLI clinentもあるので今度こそビルドしてみる．

pCloud Console Client ビルドの方法も極めてわかりやすく支持された手順でコンパイルして

$ pcloudcc -u username -p

を実行すればhomeにpCloudDriveがmountされている．

$ ls ~/
 Applications   Documents   mathematica   pCloudDrive   prime    Templates  'Wolfram Mathematica'
 Desktop        Downloads   Music     Pictures      Public   Videos

おいおい，使いやすいように設定してゆこう．

apt系のアプリケーション

以下のアプリケーションはaptからinstallする．

• libreoffice
• thunderbird + lightning
• texstudio
• emacs
• gnuplot

容量

これらを全部入れたあとで容量を調べると

$ df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/root       118G   14G   99G  13% /
devtmpfs        1.8G     0  1.8G   0% /dev
tmpfs           2.0G     0  2.0G   0% /dev/shm
tmpfs           2.0G  8.5M  1.9G   1% /run
tmpfs           5.0M  4.0K  5.0M   1% /run/lock
tmpfs           2.0G     0  2.0G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/mmcblk0p1  253M   53M  200M  21% /boot
tmpfs           391M  4.0K  391M   1% /run/user/1001

初期状態が2G程度だった(と思う)ので，10GB強が追加分かな．