Raspberry Pi : 10 systèmes d’ex­ploi­ta­tion pour le nano-or­di­na­teur

Sorti en 2012, l’or­di­na­teur monocarte Raspberry Pi est devenu en quelques années l’un des outils les plus po­pu­laires dans le domaine du dé­ve­lop­pe­ment. Les bri­co­leurs et les nouveaux pro­gram­meurs du monde entier utilisent le mini-or­di­na­teur pour réaliser les projets les plus fous tels que des machines à café à commande vocale ou des consoles de jeux vidéo. En outre, l’or­di­na­teur bri­tan­nique le plus vendu de tous les temps est également utilisé comme solution serveur, pour les serveurs Web, de mes­sa­ge­rie et DNS ainsi que pour les serveurs Cloud. Le concept de base reste toujours un système d’ex­ploi­ta­tion qui fonc­tionne, où diverses dis­tri­bu­tions open source et autres ap­pli­ca­tions gratuites sont dis­po­nibles. Cet article présente quelques-uns des systèmes d’ex­ploi­ta­tion les plus in­té­res­sants pour le Raspberry Pi.

Raspbian est un système d’ex­ploi­ta­tion libre basé sur la dis­tri­bu­tion Linux Debian et optimisé pour le matériel de Raspberry Pi. Une première version du portage Debian, initié prin­ci­pa­le­ment par les dé­ve­lop­peurs Mike Thompson et Peter Green, a été publiée peu après la sortie de Raspberry Pi en juin 2012 et depuis lors, Raspbian est considéré comme le système d’ex­ploi­ta­tion officiel de Raspberry Pi. À cette époque, la dis­tri­bu­tion com­pre­nait déjà plus de 35 000 pro­gi­ciels, qui étaient mis à la dis­po­si­tion de l’uti­li­sa­teur après l’ins­tal­la­tion. Cependant, grâce à des dé­ve­lop­pe­ments continus, la taille du ré­fé­ren­tiel n’a cessé de croître et comprend main­te­nant même des pro­grammes Office tels qu’un programme de trai­te­ment de texte ou un client de mes­sa­ge­rie élec­tro­nique.

Pour utiliser Raspbian, vous pouvez installer le système vous-même sur une carte SD à l’aide de Rasp­bia­nIns­tal­ler, ou té­lé­char­ger une image finie et la copier sur la carte SD souhaitée. Vous avez ici le choix entre des images of­fi­cielles de la Raspberry Pi Foun­da­tion et des images fournies par des membres de la com­mu­nauté très active de Raspberry (« les raspbiens »). Dans le premier cas, vous pouvez choisir entre une version avec interface de bureau (qui nécessite au moins une carte SD de 8 Go) et une version mince sans interface graphique (Lite), chacune sous forme de fichier ZIP ou fichier torrent. Le té­lé­char­ge­ment et l’ins­tal­la­tion peuvent également être sim­pli­fiés à l’aide du ges­tion­naire logiciel NOOBS. Dans le Raspberry Pi Shop, vous pouvez aussi acheter des cartes avec une image installée.

Un autre dérivé de Debian qui peut être utilisé dans son édition ARM comme dis­tri­bu­tion Raspberry Pi est Kali Linux. Le programme open source a été développé par Mati Ahoni et Devon Kearns de la société amé­ri­caine Offensive Security et publié le 13 mars 2013 dans une première version. La dis­tri­bu­tion peut être utilisée comme un logiciel de système d’ex­ploi­ta­tion ordinaire, mais elle est prin­ci­pa­le­ment utilisée pour des tests de sécurité et des tests d'in­tru­sion étendus des systèmes et réseaux in­for­ma­tiques. Pour cela, l’ap­pli­ca­tion contient plus de 600 outils : comme le scanner de ports libre Nmap, le Me­tas­ploit Framework (pla­te­forme de test d’ex­ploi­ta­tion) ou le craqueur de mots de passe John the Ripper. Kali Linux est le suc­ces­seur officiel de BackTrack, qui était basé sur la dis­tri­bu­tion Linux Ubuntu.

Kali Linux Revealed from Offensive Security on Vimeo.

Parce que Kali Linux se concentre sur la sécurité, le système d’ex­ploi­ta­tion pour Rasberry Pi reçoit ré­gu­liè­re­ment des mises à jour de sécurité et des mises à jour lo­gi­cielles du dépôt ou ré­fé­ren­tiel Debian. Ceci garantit que le système soit toujours mis à jour. Par défaut, le progiciel est maintenu plutôt sous une forme mi­ni­ma­liste afin d’offrir la plus petite surface d’attaque possible. Toutefois, d’autres ap­pli­ca­tions peuvent si né­ces­saire être ajoutées à tout moment. La grande com­mu­nauté est fortement impliquée dans le dé­ve­lop­pe­ment et la main­te­nance de la dis­tri­bu­tion Linux par le biais de divers forums, du canal IRC et du système libre de suivi des bugs (Bug Tacker System). Pour utiliser ce système d’ex­ploi­ta­tion pour votre Raspberry Pi, té­lé­char­gez sim­ple­ment le fichier image Kali approprié et copiez-le sur votre carte SD (au moins 8 Go). Exécutez ensuite l'image sur le mini-or­di­na­teur à l'aide de la commande -dd.

Une ca­rac­té­ris­tique prin­ci­pale de Pidora est le mode Headless. Il vous permet en effet d’accéder à votre nano-or­di­na­teur sans moniteur ni écran. Si vous avez des problèmes avec la dis­tri­bu­tion de Raspberry Pi, il existe alors plusieurs endroits à visiter : les forums et wikis com­mu­nau­taires de Raspberry Pi et Fedora vous four­nis­sent non seulement une variété d’aide, mais vous per­met­tent également d’interagir fa­ci­le­ment avec d’autres uti­li­sa­teurs. Le Collège Seneca fournit également son propre Wiki et un canal IRC. Si vous souhaitez signaler des bugs logiciels ou des failles de sécurité, vous pouvez utiliser soit le système Bugzilla (pour les problèmes avec les paquets Fedora) soit le Pidora Bug Tracker. Pour installer Pidora, vous devez té­lé­char­ger une image du système d’ex­ploi­ta­tion et la copier sur une carte SD (au moins 2 Go). Les liens de té­lé­char­ge­ment et les ins­truc­tions dé­tail­lées se trouvent sur la page d’accueil de Pidora.

Avec Windows 10 IoT Core, Microsoft a lancé son premier système d’ex­ploi­ta­tion pour les appareils IoT comme le Raspberry Pi (2 ou 3) en 2015. L’ap­pli­ca­tion s’adresse prin­ci­pa­le­ment aux dé­ve­lop­peurs et aux amateurs qui sou­hai­tent mettre en réseau des objets du quotidien avec Internet ou bien créer de nouveaux objets en réseau. Pour ce faire, Windows 10 IoT Core s’appuie sur l’API interne « Universal Windows Platform » (UWP), qui permet justement d’écrire des ap­pli­ca­tions pour ses propres appareils. L’édition com­mu­nau­taire gratuite de Microsoft Visual Studio sert de logiciel de dé­ve­lop­pe­ment. De plus, le système d’ex­ploi­ta­tion pro­prié­taire de Raspberry Pi dispose du cryptage Bitlocker et des fonctions « Secure Boot », qui ont été adoptés à partir de la version de bureau. Grâce au support de la mo­du­la­tion de largeur d’impulsion (PWM), le logiciel du système peut également être utilisé pour la commande de moteurs élec­triques, parmi d’autres choses.

Microsoft s'occupe du dé­ve­lop­pe­ment du logiciel lui-même et propose plusieurs vidéos d’ap­pren­tis­sage ainsi que son propre support. Dans le forum com­mu­nau­taire, vous pouvez également échanger des idées avec d’autres dé­ve­lop­peurs et parmi l’ensemble des sujets, il existe une zone séparée spé­ci­fi­que­ment pour Raspberry Pi. Le té­lé­char­ge­ment et l’uti­li­sa­tion du logiciel Raspberry Pi sont gratuits, mais vous ne pouvez apporter aucune mo­di­fi­ca­tion au noyau du système. Vous trouverez le fichier d’ins­tal­la­tion approprié pour votre version Raspberry dans le Centre de dé­ve­lop­pe­ment. Une version actuelle de Windows 10 est né­ces­saire pour le té­lé­char­ge­ment et l’ins­tal­la­tion ul­té­rieure sur la carte SD (ma­nuel­le­ment ou à l’aide de NOOBS) de votre mini-or­di­na­teur.

Ubuntu est l’une des dis­tri­bu­tions Linux les plus po­pu­laires depuis des années : Ubuntu convient aussi bien comme système d’ex­ploi­ta­tion pour un or­di­na­teur personnel que pour un serveur, il est également utilisé sur les stations spatiales in­ter­na­tio­nales et est l’unité centrale d’ex­ploi­ta­tion du BYU Mars Rover. Le logiciel, basé sur Debian et développé par Canonical depuis 2004, se ca­rac­té­rise prin­ci­pa­le­ment par son haut degré d’adap­ta­bi­lité et de con­vi­via­lité. Sous le nom d’Ubuntu Core, les dé­ve­lop­peurs ont publié en 2014 une variante qui re­pré­sente une mo­di­fi­ca­tion mi­ni­ma­liste de l’édition serveur et peut également être utilisée comme système d’ex­ploi­ta­tion Raspberry Pi. Un paquet similaire était dis­po­nible avec JeOS (Just Enough Operating System) depuis Ubuntu 8.04.

La prin­ci­pale dif­fé­rence entre Ubuntu Core et les autres systèmes d’ex­ploi­ta­tion Raspberry Pi est que chaque progiciel est une seule unité (« snap »), c’est aussi vrai pour le noyau Linux. Les vul­né­ra­bi­li­tés de sécurité critiques, qui sont ra­pi­de­ment corrigées grâce à des mises à jour au­to­ma­tiques, ne mettent en danger dans la plupart des cas que des com­po­sants in­di­vi­duels et rarement le système entier. Dans les ins­truc­tions et les tutoriels, vous ap­pren­drez comment pro­gram­mer vos propres Snaps (ges­tion­naire de paquets) et les partager avec la com­mu­nauté si vous voulez par­ti­ci­per à l’expansion du logiciel Raspberry Pi. Si vous avez des problèmes, des questions ou des sug­ges­tions d’amé­lio­ra­tion, vous pouvez contacter Canonical di­rec­te­ment ou demander de l’aide dans les forums com­mu­nau­taires. Des in­for­ma­tions sur le processus d’ins­tal­la­tion pour lequel vous avez besoin d’un compte Ubuntu SSO, d’une carte SD et de l’image ap­pro­priée peuvent être trouvées dans la section Ubuntu Developer.

RISC OS, ini­tia­le­ment appelé Arthur, est un système d’ex­ploi­ta­tion qui a été développé par la société bri­tan­nique Acorn pour l’or­di­na­teur Ar­chi­medes basé sur ARM à la fin des années 1980. RISC OS Open Limited (ROOL) est désormais res­pon­sable du dé­ve­lop­pe­ment du logiciel, dont le code source est dis­po­nible gra­tui­te­ment depuis 2006. Le pro­prié­taire est la société Castle Tech­no­logy Ltd, qui, entre autres choses, ré­gle­mente la vente de la licence payante pour l’uti­li­sa­tion com­mer­ciale du système d’ex­ploi­ta­tion. Grâce à sa con­cep­tion pour une uti­li­sa­tion sur des ar­chi­tec­tures ARM, RISC OS a déjà été utilisé sur les or­di­na­teurs à carte unique Bea­gle­Board et Pan­da­Board. Avec la sortie de Raspberry Pi, il est ra­pi­de­ment devenu l’une des al­ter­na­tives Linux les plus im­por­tantes pour le fonc­tion­ne­ment des nano-or­di­na­teurs.

Par­ti­cu­liè­re­ment en Grande-Bretagne, RISC OS a une grande com­mu­nauté de fans en raison de son histoire, qui repose sur les pos­si­bi­li­tés du système modulaire. Pour les débutants qui ne sont pas familiers avec les anciens or­di­na­teurs Acorn, cependant, le programme système s’avère plutôt in­ha­bi­tuel à première vue : RISC OS repose fortement sur la tech­no­lo­gie du glisser-déposer (Drag and Drop). Par exemple, les fichiers ne peuvent pas être ouverts di­rec­te­ment dans un programme, mais seulement en les faisant glisser du ré­per­toire cor­res­pon­dant dans la fenêtre du programme, et cela qu'il s’agisse d’un programme de dessin ou bien d’un éditeur de texte. Pour utiliser le système d’ex­ploi­ta­tion pour votre Raspberry Pi, vous avez besoin d’une image que vous pouvez té­lé­char­ger depuis la page d’accueil RISC-OS et installer sur n’importe quelle carte SD (2 Go ou plus). Dans le ROOL Store, vous pouvez également acheter des cartes avec des systèmes qui sont déjà installés.

Même après plus de 20 ans, Slackware et son port ARM (depuis 2002) sont encore en dé­ve­lop­pe­ment. Les com­po­sants établis assurent une grande stabilité et sécurité à la dis­tri­bu­tion, qui est ré­gu­liè­re­ment mise à jour avec de nouveaux paquets. Le système de gestion des paquets (pkgtool) apporte une grande liberté à l’ad­mi­nis­tra­teur : par exemple, les bi­blio­thèques et autres ap­pli­ca­tions né­ces­saires à la fonc­tion­na­lité d'un programme ne sont pas ins­tal­lées au­to­ma­ti­que­ment, mais né­ces­si­tent également une ins­tal­la­tion manuelle. Il y a de fortes chances que vous trouviez des paquets non inclus dans la dis­tri­bu­tion de Raspberry Pi dans le dépôt Slack­Builds.org. Pour l’ins­tal­la­tion du fichier image, l’équipe de SARPi re­com­mande une carte SD d’une capacité de stockage d’au moins 16 Go. Vous trouverez des in­for­ma­tions dé­tail­lées sur le logiciel système et l’offre de support dans les manuels en ligne de Slackware.

En 2009, les équipes de dé­ve­lop­pe­ment PlugApps et Arch­Mo­bile ont commencé à tra­vail­ler sur le portage de la dis­tri­bu­tion mi­ni­ma­liste Arch Linux pour les pro­ces­seurs ARM. Environ un an plus tard, la première édition pour les systèmes ARMv5 pouvait être présentée, suivie par la suite des versions pour ARMv6 (2012), ARMv7 (2011) et ARMv8 (2015). Pour cette raison, la solution open source, qui est main­te­nant connue sous le nom d'Arch Linux ARM convient également comme système d’ex­ploi­ta­tion pour le Rapsberry Pi. Le port transfère la phi­lo­so­phie de base d'Arch Linux à l’or­di­na­teur à carte unique en plaçant l’uti­li­sa­teur au centre, en lui donnant le plein contrôle et la res­pon­sa­bi­lité du système, et en le plaçant sur une structure de base légère. La mise à jour du système d’ex­ploi­ta­tion est sujette à un cycle de mise à jour continu : au lieu de mises à jour massives à un moment fixe, les dé­ve­lop­peurs publient con­ti­nuel­le­ment et ré­gu­liè­re­ment de plus petits paquets.

Arch Linux ARM utilise le programme de gestion de paquets Pacman, qui a été développé spé­cia­le­ment pour la dis­tri­bu­tion originale. Depuis la version 4 (2011), ce ges­tion­naire de logiciels supporte également les paquets signés afin qu’il puisse vérifier l’au­then­ti­cité des paquets lors du té­lé­char­ge­ment. Les nouveaux paquets officiels de l’équipe Arch Linux reçoivent leur signature numérique au cours du processus de création et avant de quitter l’en­vi­ron­ne­ment de dé­ve­lop­pe­ment sécurisé afin d’éviter toute al­té­ra­tion et de garantir surtout une sécurité maximale. Une seule commande (« pacman -Syu ») assure que le système d’ex­ploi­ta­tion Raspberry Pi est bien à jour. L’Arch Linux User Community Re­po­si­tory (AUR), qui contient des ap­pli­ca­tions créées par les uti­li­sa­teurs, élargit encore la gamme de paquets.

Pour installer Arch Linux ARM, té­lé­char­gez sim­ple­ment le fichier tar.gz pour votre version Raspberry et extrayez-le sur une carte SD formatée (2 Go ou plus).

Dérivé du célèbre Berkeley Software Dis­tri­bu­tion (BSD), sorti en 1993, FreeBSD reste aujourd’hui encore l’un des projets open source les plus im­por­tants : la licence BSD a été la première à rendre justice à l’approche d’un système d’ex­ploi­ta­tion libre. Environ 400 dé­ve­lop­peurs of­fi­ciel­le­ment ré­per­to­riés et des milliers d’autres con­tri­bu­teurs tra­vail­lent ac­ti­ve­ment au dé­ve­lop­pe­ment du logiciel FreeBSD, dont la sécurité, le stockage et les fonc­tion­na­li­tés réseau sont parmi les plus im­pres­sion­nantes. Grâce au support des ar­chi­tec­tures ARMv6 et ARMv7, le dérivé BSD peut également être utilisé comme système d’ex­ploi­ta­tion Raspberry Pi (1 et 2). A l’avenir, la troisième version du nano-or­di­na­teur sera également com­pa­tible avec la version actuelle de FreeBSD.

En raison de ses forces en termes de fonc­tion­na­lité et de stabilité du réseau, FreeBSD est prin­ci­pa­le­ment utilisé dans les en­vi­ron­ne­ments serveur. En tant qu’uti­li­sa­teur, vous profitez également de la vitesse du système d’ex­ploi­ta­tion, qui est prin­ci­pa­le­ment due à la version 10.0 révisée du sous-système de stockage. Grâce à son API bien documenté, le système d’ex­ploi­ta­tion pour Raspberry Pi peut également être adapté de manière optimale à vos propres besoins ou étendu avec vos propres com­po­sants logiciels. Si vous avez des problèmes ou des questions, veuillez visiter les dif­fé­rents forums et blogs de la com­mu­nauté FreeBSD pour obtenir de l’aide d’autres uti­li­sa­teurs et de dé­ve­lop­peurs. Il existe également des four­nis­seurs qui offrent une as­sis­tance com­mer­ciale pour le système.

Pour utiliser le logiciel système, il est né­ces­saire de créer une image amorçable et de la copier sur une carte SD. Pour ce faire, l'outil Crochet est dis­po­nible.

Le système d’ex­ploi­ta­tion RetroPie, basé sur Raspbian et divers autres com­po­sants logiciels comme standard, trans­forme votre Raspberry Pi en une console de jeu sur laquelle vous pouvez jouer à vos jeux PC et consoles préférés. L'Emu­la­tionS­ta­tion écrite en C++ sert de front-end, dont vous pouvez adapter la con­cep­tion ou la mise en page en utilisant des thèmes pré­fa­bri­qués. Le logiciel RetroArch donne accès à l’API Libretro, qui vous permet de con­fi­gu­rer le contrôle des dif­fé­rents ému­la­teurs (plus de 50 systèmes dis­po­nibles) et d'ajouter des fonc­tion­na­li­tés utiles si né­ces­saire. Avec Kodi, la dis­tri­bu­tion Raspberry Pi dispose également de son propre media center, qui permet de lire des films ou de la musique sur le nano-or­di­na­teur.

Il y a deux façons pour installer RetroPie sur votre Raspberry : installez ma­nuel­le­ment les com­po­sants in­di­vi­duels sur un Raspbian déjà installé ou sur un autre système d’ex­ploi­ta­tion Debian. Vous pouvez également utiliser les fichiers images proposés, qu’il vous suffit de dé­com­pres­ser et de copier sur la carte SD. Des ins­truc­tions dé­tail­lées pour l’ins­tal­la­tion et la con­fi­gu­ra­tion ainsi que les liens de té­lé­char­ge­ment les plus im­por­tants se trouvent dans le dépôt officiel de GitHub du système d’ex­ploi­ta­tion Raspberry Pi. Si vous ren­con­trez des problèmes lors de l’ins­tal­la­tion ou plus tard, le forum RetroPie propose souvent la solution : vous y trouverez non seulement des dis­cus­sions générales et des annonces sur le système, mais aussi une zone de support où vous pouvez contacter d’autres uti­li­sa­teurs RetroPie.