Nutzer bekommen das Upgrade nun nicht automatisch auf den RasPi gespielt. Das Upgrade muss man von Hand einleiten. Dabei spielt das System nicht nur einen neuen Linux Kernel auf die Speicherkarte, sondern alle bis dahin aufgelaufenen Neuerungen aus dem Open-Source-Universum rund um GNU/Linux. Für Nutzer des Raspberry Pi 4 oder des Compute Module 4 mit dem aktuellen Chipsatz (zu erkennen an der auf dem Chipsatz aufgedruckten Endung C0T) bedeutet das sogar ein wenig mehr Geschwindigkeit, da das System damit ganz offiziell mit 1,8 GHz laufen darf. Wie bei Distributions-Upgrade allerdings üblich sollte man vor der Aktion ein Backup starten.

System- und Firmware-Upgrade

In meinem kleinen Heimnetz läuft ein Raspberry Pi 3 als kleine eierlegende Wollmilchsau. Der Mini-Rechner filtert mittels PiHole Anzeigen aus dem Datenstrom. Er tunnelt via WireGuard einen sicheren Zugang via VPN durch das Internet ins eigene LAN. Zudem macht mein Raspberry Pi einen steinalten Canon-Scanner netzwerkfähig. Von daher sind bei diesem System einige Dienste eingerichtet und das System an mehr als einer Stelle individuell konfiguriert. Ich war daher skeptisch, ob das Upgrade ohne Komplikationen durchläuft und habe erst einmal ein paar Wochen abgewartet, bis etwaige Schwierigkeiten im Upgrade-Prozess ausgebügelt werden konnten.

### Bestehende Installation auf aktuellen Stand bringen:
$ sudo apt update
$ sudo apt full-upgrade
$ sudo rpi-update
 *** Raspberry Pi firmware updater by Hexxeh, enhanced by AndrewS and Dom
 *** Performing self-update
[...]
 *** Backing up modules 5.10.63-v7+
#############################################################
WARNING: This update bumps to rpi-5.10.y linux tree
See: https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=29&t=288234
'rpi-update' should only be used if there is a specific
reason to do so - for example, a request by a Raspberry Pi
engineer or if you want to help the testing effort
and are comfortable with restoring if there are regressions.

DO NOT use 'rpi-update' as part of a regular update process.

##############################################################
Would you like to proceed? (y/N)

Im oben aufgeführten ersten Schritt solltet ihr die bestehende Installation des Raspberry Pi OS auf einen aktuellen Stand bringen. Ich selbst arbeite auf meinen RasPi ohne grafische Oberfläche, logge mich daher via SSH auf dem System ein. Alternativ könnt ihr das Upgrade natürlich aber auch unter der grafischen Oberfläche des Systems ausführen. Der letzte Schritt sudo rpi-update ist optional: Er bringt die direkt auf dem Raspberry Pi installierte Firmware auf den neusten Stand. Wie immer bei solchen Firmware-Updates ist hier Vorsicht angebracht. Theoretisch könnt ihr damit das System in das Nirvana schicken, auf der anderen Seite bügelt solch ein Update aber auch Schwächen aus oder schaltet neue Funktionen frei.

Upgrade auf Buster auf Bullseye

Zur Sicherheit startet ihr das System nach diesem Upgrade einmal durch und kontrolliert, ob der Raspberry Pi auch sicher mit Strom versorgt wird. Das komplette Upgrade hat bei mir in etwa zwei Stunden gedauert, während dieser Zeit sollte der Strom auf keinen Fall ausfallen. Loggt euch nun wieder in das System ein und erstellt zunächst eine Sicherheitskopie der für die Paketverwaltung zuständigen Konfigurationsdatei /etc/apt/sources.list. Das nächste Kommando im folgenden Listing tauscht dann jede Erwähnung von buster gegen bullseyeinnerhalb der Datei. Alternativ könnt ihr diesen Schritt natürlich auch mit einem Texteditor erledigen.

### Upgrade auf Raspberry Pi OS Bullseye einspielen:
$ sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
$ sudo sed -i 's/buster/bullseye/g' /etc/apt/sources.list
$ sudo apt update
[...]
Reading state information... Done
429 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.
$ sudo apt full-upgrade

Danach lasst ihr mit sudo apt update die Paketquellen neu einlesen und startet abschließend mit dem sudo apt full-upgrade den eigentlichen Upgrade-Prozess, der auf meinem System über 300 MByte an neuen Paketen in das System spült. Das Upgrade läuft mehr oder minder automatisch durch, allerdings informiert die Paketverwaltung zwischendurch über eine Reihe von Neuerungen, die ihr mit [Q] quittieren müsst. Sind wie bei mir Dienste installiert, fragt das Upgrade zudem im weiteren Verlauf ab, ob ihr die Dienste während des Upgrade-Prozesses ohne Nachfrage neu starten möchtet — in der Regel könnt ihr das erlauben.

Kritisch wird es bei Nachfragen wie hier im nachfolgenden Bild. In diesem Fall registriert die Paketverwaltung eine Änderung an der Konfigurationsdatei /etc/default/useradd. Ihr habt nun die Wahl: Mit [Y] das unveränderte Original des Entwicklers zu übernehmen und somit eure eigenen Änderungen zurückzusetzen oder mit [N] eure Version der Konfiguration zu behalten und somit eventuell Neuerungen des Dienstes zu verpassen. Am besten schaut ihr euch mit [D] den Unterschied zwischen beiden Versionen an und entscheidet dann von Fall zu Fall, was zu tun ist. Ganz ohne Wissen über die betroffenen Dienste kann es hier allerdings zu ein paar kniffligen Situationen kommen. Ich für meinen Teil übernehme gerne die Version der Paketentwickler und passe meine Konfiguration danach wieder von Hand an.

Auf meinen Raspberry Pi 3 mit einer Reihe von Diensten hat das System in etwa zwei Stunden an dem Upgrade gearbeitet — allerdings war ich zwischendurch immer wieder mal nicht am Platz, das Upgrade hat dadurch immer mal wieder auf meine Eingaben gewartet. Nach der erfolgreichen Installation von Raspberry Pi OS Bullseye meldet das System am Ende den Wunsch nach einem Neustart an. Startet daher den Raspberry mit dem Kommando sudo reboot einmal neu und meldet euch wieder am System an. Als letzten Schritt kontrolliert ihr, ob das System nun wirklich mit Bullseye läuft und entfernt nicht mehr benötigte Pakete aus dem System. Danach ist euer Raspberry Pi auf dem neusten Stand und wieder bereit für seine Aufgaben im Netz.

$ cat /etc/os-release 
PRETTY_NAME="Raspbian GNU/Linux 11 (bullseye)"
NAME="Raspbian GNU/Linux"
VERSION_ID="11"
VERSION="11 (bullseye)"
[...]
$ sudo apt autoremove
[...]
0 upgraded, 0 newly installed, 40 to remove and 0 not upgraded.
After this operation, 173 MB disk space will be freed.

Kleiner Tipp am Ende: Wie eingangs angesprochen dürfen die aktuell gefertigten Raspberry Pi 4 und Compute Model 4-Platinen (mit der Kennung C0T am Ende der aufgedruckten CPU-Kennzeichnung) nun ganz offiziellem mit einer Taktrate von 1,8 GHz arbeiten. Damit die CPU jedoch überhaupt so hoch taktet, müsst ihr in der Datei /boot/config.txt die Zeile arm_freq=1800 eintragen. Ansonsten habt ihr bis zur nächsten großen Änderung am System wieder ein wenig Zeit. Das nächste große Update steht analog zum Release-Zyklus von Debian in etwa zwei Jahren an, die Basis bildet dann Debian 12 „Bookworm“.

$ sudo arp-scan --localnet | grep Raspberry
192.168.0.100  b8:27:eb:76:1e:16  Raspberry Pi Foundation
192.168.0.101  b8:27:eb:e4:e1:30  Raspberry Pi Foundation

Bislang war auf den Raspian-Images der SSH-Server von Haus aus aktiv. Somit ließ sich der Raspberry Pi „headless“ aufsetzen. Man brauchte also weder Maus, Tastatur oder einen Monitor um das System des RasPis einzurichten, was die Installation eines RasPi-Servers ungemein vereinfacht. In Anbetracht der IT-Sicherheits-GAUs der letzten Tage und Wochen, macht die Raspberry Pi Foundation mit dieser Praxis nun Schluss: Seit Raspbian 2016-11-25 muss man den SSH-Server aktivieren. Kann man den RasPi direkt bedienen, ist das schnell geschehen, einen Headless-RasPi muss man jedoch gezielt vorbereiten.

SSH auf dem Raspberry Pi aktivieren

Wer auf seinen Raspberry Pi direkt zugreifen kann, weil neben Tastatur/Maus auch noch ein Monitor an dem Minirechner angeschlossen sind, muss zum Aktivieren von SSH keine großen Klimmzüge machen. In der Anwendung Preferences | Raspberry Pi Configuration findet sich im Reiter Interfaces ein Schalter zum Aktivieren des SSH-Servers. Diesen ist weiter von Haus aus installiert, man muss hier nun lediglich den Schalter auf Enabled stellen und den Dialog mit OK beenden.

Alternativ ruft man das konsolenbasierte Raspberry-Pi-Konfigurationswerkzeug mittels sudo raspi-config in einem Terminal auf und schaltet dort unter dem Eintrag 7 Advanced Options | A4 SSH die entsprechende Option ein. Dies funktioniert dann selbstverständlich auch mit dem Light-Image von Raspbian, das auf eine grafische Desktopumgebung verzichtet. Einen Neustart danach braucht es nicht zwingend, man kann man sich sofort wieder per SSH einloggen.

Dabei findet man gleich eine weitere Neuerung. Solange man das Passwort des Standardnutzers „pi“ nicht abändert, es also bei „raspberry“ belässt, bekommt man bei jedem Einloggen einen Hinweis auf den Schirm, dass man dieses doch bitte schnellstmöglichst tun solle. Dazu genügt es sich ganz normal einzuloggen und dann mit dem Kommando passwd das Kennwort abzuändern. Linux-typisch zeigt das System bei dieser Aktion keinerlei Sternchen oder andere Platzhalter an. Alternativ funktioniert das Ändern des Passworts auch über RasPi-Config.

SSH auf einem Headless-RasPi

Möchte man nun aber gar nicht erst einen Monitor und Eingabegeräte an den Raspberry Pi anschließen, dann steht man mit dem neusten Raspbian vor verschlossenen Türen: Konnte man sich früher per SSH direkt auf dem RasPi einloggen, heißt es jetzt nur noch ssh: connect to host 192.168.111.100 port 22: Connection refused und nichts geht mehr. Nun beißt sich die Katze natürlich in den Schwanz: Ohne SSH kein SSH. Doch auch für diesen Fall haben die Entwickler von Raspbian eine Lösung erdacht.

Damit Raspbian von Haus aus SSH aktiviert, schreibt man die Image-Datei wie gewohnt auf die SD-Karte. Nach Abschluss der Aktion nehmt ihr die Karte nun nicht sofort aus dem Kartenleser, sondern öffnet die /boot-Partition des Raspbian-Systems in einem Dateimanager eurer Wahl und erstellt dort eine leere Datei mit dem Namen ssh. Da mit dem FAT-Dateisystem formatiert wurde, funktioniert dies mit allen gängigen Betriebssystem, also mit Linux, MacOS X und auch mit dem Windows Explorer unter Microsoft Windows.

Ich persönlich mache es mir unter Linux ein wenig leichter: Anstatt einen Dateimanager zu bemühen, schreibe ich das Rapbian-Image wie gewohnt mit dd auf die Speicherkarte (Achtung: Bitte Namen und bei Bedarf Pfad der Image-Datei anpassen, sowie den Pfad /dev/sdd zur Speicherkarte ändern) und lege die Datei dann mit touch an. Wobei man auch hier wieder den Pfad zum Mountpunkt der /boot-Partition anpassen muss. Arch bindet externe Medien unter /run/media/benutzername ein. Das $(whoami) sorgt dafür, dass dieser automatisch aufgelöst wird.

$ sudo dd if=2016-11-25-raspbian-jessie.img of=/dev/sdd bs=512; sync
$ touch /run/media/$(whoami)/boot/ssh

In Zukunft wird es also ein klein wenig komplizierter einen Raspberry Pi ohne Monitor und Tastatur entsprechend aufzusetzen. Das Plus an Sicherheit ist es in meinen Augen jedoch wert, ich möchte nicht von einem „Raspberry-Pi-Botnet“ aus der Presse erfahren. Zahlreiche RasPi-User wussten wahrscheinlich gar nicht, dass das System aus dem Netz heraus über SSH zu erreichen war. Wurde dann nicht einmal das Standard-Passwort geändert, war das RasPi-System offen wie ein Scheunentor.

Was bei OpenELEC funktioniert, kappt selbstverständlich auch mit anderen RasPi-Distributionen wie Raspbian oder Arch. Im Endeffekt geht es darum die config.txt des Systems zu ändern und die entsprechende Option dort einzutragen. Für Einsteiger konzentriere ich mich in diesem Beitrag auf OpenELEC, da viele RasPi-Beginner den Raspberry Pi als Mediacenter einsetzen und dort eben ihre Mediensammlung über eine externe Festplatte am Raspberry Pi einbinden möchten. Wer mit Raspbian und Co. arbeitet, der überspringt am besten einfach den ersten Part und geht direkt zum Bearbeiten der Konfig-Datei über.

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SSH in OpenELEC aktivieren

Damit ihr die Konfiguration des Raspberry Pi bearbeiten könnt, ohne den RasPi zu zerlegen und die Speicherkarte auszubauen, aktiviert ihr den in das System integrierten SSH-Server. Dazu öffnet ihr in OpenELEC Optionen | OpenELEC | Services und setzt bei SSH aktivieren euren Haken. Zum Einloggen lest ihr nun unter Optionen | Systeminfo | Netzwerk die IP-Adresse aus und ladet euch auf Windows-Systemen zum Beispiel PuTTY als SSH-Client herunter. Wer mit Linux oder MacOS X unterwegs ist, der muss sich keine weitere Software installieren.

Danach könnt ihr loslegen und config.txt bearbeiten. Startet dazu ein Terminal oder PuTTY und loggt euch über die IP-Adresse oder den Namen eures OpenELEC-Systems ein — falls die Namensauflösung funktioniert. Die Logindaten lauten root als Benutzername und openelec als Passwort. Bei PuTTY müsst ihr die Adresse des Ziels unter Session als Host Name (or IP adress) eintragen und dann mit Open die Verbindung starten. Die Verbindungsdaten könnt ihr bei Bedarf mit Save für später speichern, sodass ihr sie nicht immer wieder neu eingeben müsst.

$ ssh root@ip-adresse # Einloggen über IP-Adresse
$ ssh root@openelec # Falls Namensauflösung funktioniert

Steht die Verbindung, landet ihr in einem rein auf Text basiertem Terminal. In diesem müsst ihr erstmal dafür sorgen, dass ihr auf der Systempartition unter /flash schreiben dürft. Bindet dazu die Partition mit dem ersten Befehl neu ein, die Option rw am Ende des Kommandos sorgt dafür. Anschließend öffnet ihr die Konfigurationsdatei /flash/config.txt mit dem zweiten Befehl im Nano-Texteditor, einem Editor der sich auch von Einsteigern recht leicht bedienen lässt.

$ mount /flash -o remount,rw
$ nano /flash/config.txt

USB-Output des RasPi auf 1.2 A erhöhen

Nun geht es ans Eingemachte: Scrollt im Editor mit dem Pfeiltasten jetzt eine gutes Stückchen nach unten, bis ihr zum Abschnitt „various settings“ kommt. Dort fügt ihr nun die Zeile max_usb_current=1 neu ein, die restlichen Optionen übernehmt ihr unverändert — zur besseren übersicht könnt ihr der Zeile noch einen mit einer Raute „#“ abgetrennten Kommentar voranstellen. Mit der Tastenkombination [Strg]+[O] und Eingabe speichert ihr eure Änderungen ab und mit [Strg]+[X] beendet ihr Nano wieder.

#############################################################
# various settings see also: http://elinux.org/RPi_config.txt
#############################################################
[...]
# USB-Output erhoehen
max_usb_current=1

Danach sorgt ihr mit sync dafür, dass eure Änderungen auch wirklich auf die Speicherkarte geschrieben werden, bindet die Flash-Partition wieder nur mit Leserechten ein und startet das OpenELEC-System einmal neu durch — das Ganze funktioniert wie gesagt auch auf anderen Raspberry-Pi-Distributionen. Arbeitet ihr direkt auf diesen, dann könnt ihr euch das Einbinden der Flash-Partition eventuell sparen und die config.txt gleich mit Root-Rechten bearbeiten und so externe Festplatten am Raspberry Pi zum Laufen bringen.

$ sync
$ mount /flash -o remount,ro
$ reboot

Klappt nur mit ordentlichem Netzteil

Ingesamt bewirkt max_usb_current=1 in der config.txt, dass der Raspberry Pi jetzt nicht nur mehr 600 mA an den USB-Ports anlegt, sondern bis zu 1200 mA Strom liefert, sodass dann auch Scanner oder eben externe Festplatten im 2,5-Zoll-Format ohne ein eigenes Netzteil am Raspberry Pi funktionieren. Dies unterstützt allerdings nur der Raspberry Pi B+ aus der ersten RasPi-Generation und der neue Raspberry Pi 2 — bei den Modellen A und B (ohne Plus) und vermutlich auch den zukünftigen A-Modellen der zweiten RasPi-Generation bewirkt der Schalter in der config.txt noch nichts.

Beachtet bitte auch, dass die hochgedrehte Stromversorgung der USB-Ports auch nur mit einem ordentlichen Netzteil funktioniert. Das eingesetzte Netzteil sollte mindestens 2000 mA, wenn nicht gar 2100 mA wie diese hier liefern. Zeigt euer Raspberry Pi mit max_usb_current=1 und angeschlossener USB-Festplatte ein buntes Viereck in der rechten oberen Ecke des Display an, dann ist es ein sicheres Zeichen, dass euer RasPi nicht ausreichend Strom vom Netzteil bekommt. Bei mir reichte beispielsweise ein USB-Netzteil eines alten Smartphones nicht mehr für den Betrieb der Festplatte aus, auch bei entsprechender Konfiguration des Systems.

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Das Feature findet ihr im Konfigurationstool raspi-config prominent unter dem Eintrag „overclock“. Sollte es dort noch nicht auftauchen, so schaut bitte nach ob ihr euren Raspi/euer Raspbian auch aktualisiert habt, bei mir kam das Update des Tools automatisch durch. Dort habt ihr dann die Möglichkeit die CPU auf bis zu einem Ghz hochtakten zu lassen. Laut den Benchmarks bekommt ihr so 50 Prozent mehr Leistung für null Euro. Das beste dabei: die Garantie wird durch die Aktion nicht beeinträchtigt.

Der Trick dabei ist, dass die CPU nicht permanent mit der erhöhten Frequenz läuft, sondern nur bei Bedarf hochtaktet. Außerdem taktet die CPU über die Firmware nicht mehr weiter hoch, wenn der CPU-Kern über 85 °C heiß wird. Raspberry Pi meint, dass die Lebensdauer der CPU durch das Übertakten so nicht mehr beeinträchtigt wird. Das Abändern der Taktrate könnt ihr ganz gut über die zwei Kommandos testen…

### Cpufreq-info zeigt euch die Taktrate an
### Anwendung muss eventuell installiert werden.
$ sudo apt-get install cpufrequtils
$ cpufreq-info
### Mit dMd5sum treibt ihr die CPU-Last hoch.
$ md5sum < /dev/urandom

…loggt euch dazu zwei mal via ssh ein (oder öffnet zwei Terminalfenster, falls ihr wirklich mit LXDE direkt auf dem Raspi arbeiten solltet) und schaut euch die Ausgaben an. Sobald ihr via md5sum die Last in die Höhe treibt, steigt umgehend die Taktrate der CPU an. Die Auswirkungen des Overclock-Modus kann man ganz gut in den Benchmarks nachlesen. In den verschiedenen Kategorien schneidet der Power-Raspi nun deutlich besser ab, es lohnt sich also das Feature zu aktivieren.

Das System ist mit Raspbian deutlich schneller geworden, da es unter anderem nun auch den mathematischen Co-Prozessor des Raspberry nutzt, was das alte Debian-Image bislang noch nicht tat. Bei mathematischen Berechnungen kann der Raspberry Pi mit Raspbian nun bis zu 10x schneller sein arbeiten. Darüber hinaus setzt der Raspbian-Kernel nun auch speziell auf die ARM-v6-Architektur des Pi optimierte Funktionen ein.

Was aber in meinen Augen viel wichtiger ist, dass sich Raspbian dank dem Konfigurations-Tool „raspi-config“ nun auch wesentlich leichter aufsetzen lässt und auch sonst sind viele Problemchen aus dem Weg geräumt wurden, die bislang das Gesamtbild von Debian auf dem Raspberry Pi ein kleines bisschen störten.

Mit dabei ist natürlich nach wie vor LXDE als leichter Desktop, zum Browsen kommt bei Raspbian der schlanke Midori-Browser zum Einsatz. Das macht zwar den Raspi immer noch zu keinen vollwertigen Desktop-Ersatz (dafür ist er Raspi einfach zu schwach), doch es ist ziemlich erstaundlich wie viel Performance man der lüfterlosen Platine entlocken kann.

Besonders praktisch aus raspi-config ist die Möglichkeit die Partitionierung der Speicherkarte zu ändern, ohne dass man sich groß Abmühen müsste. Einfach das Tool starten und „expand_rootfs“ auswählen, und schon schnappt sich Raspbian den kompletten zur Verfügung stehenden Speicherplatz. Ebenso muss man nicht mehr aufwändig die Tastatur auf ein deutsches Layout umstellen, das macht das Tool weitestgehend automatisch.

Die Installation von Raspbian erfolgt praktisch identisch wie beim ursprünglichen, allerdings könnt ihr den zusätzlichen Kladderadatsch, den ich damals geschrieben habe, komplett vergessen. Ihr müsst nur das Image runterladen, entpacken und dann auf die Speicherkarte packen (of=/dev/sdX bitte an euer System anpassen und dabei aufpassen keine Festplatte zu erwischen).

$ unzip 2012-07-15-wheezy-raspbian.zip
$ sudo dd if=2012-07-15-wheezy-raspbian.img of=/dev/sdX bs=1M

Den Rest bzgl. Tastaturbelegung, Systemsprache, Partitionierung der Speicherkarte und Start der Desktopumgebung bzw. des SSH-Servers übernimmt wie angesprochen das neue Tool raspi-config, das ihr auch nach Beendigung der Installation mit dem gleichnamigen Befehl auch noch von Hand aufrufen könnt.

Bevor ihr gleich mit Raspbian startet, möchte ich euch auch noch kurz auf die inoffiziellen Derivate von Raspbian aufmerksam machen. Ihr findet bei diesen Alternativen wie zum Beispiel dem Pisces-Raspbian-Image von Mike Thompson weiter aufgebohrte Raspbian, die schon gleich weitere Software-Pakete dabei haben, vielleicht ist das ja was für euch.

Wer übrigens noch auf der Suche nach einem netten Case ist, der sollte sich mal das Pibow getaufte Gehäuse ansehen. Für etwa 20 Euro (Teile des Gewinns werden gespendet) bekommt ihr es aus England nach Deutschland geschickt. Ordentlich finde ich allerdings auch nach wie vor das mir genutzte Acrylglas-Gehäuse von John Alexander aus der Shropshire Linux User Group. Es ist zwar nicht ganz so bunt wie das Pibow, allerdings ist auch in ihm der Raspi sicher verpackt.