PDF de programación - Aprovecha tu Raspberry Pi

Aprovecha tu Raspberry Pi
Móntate un Media Center

con software Libre

Miguel Telleria de Esteban
[email protected]

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Aprovecha tu Raspberry Pi

Este documento, Aprovecha tu Raspberry Pi con autoría de
Miguel Telleria está bajo licencia Creative-Commons
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(a) http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode

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http://mtelleria.com/ o en http://fablabsantander.org

Espacio Espiral 17 Abril 2015

Miguel Tellería de Esteban

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Como me he planteado la charla

Aprovecha tu Raspberry Pi

Para los que no me conozcáis…
● Apasionado durante 14 años con el software

libre, a nivel personal y profesional.

● Participado en Linuca y asistido a

conferencias (FOSDEM, Debconf…).

● Actualmente en ITEISA como administrador

de sistemas “sysadmin”.

● Persona de software, manazas con

hardware.

Espacio Espiral 17 Abril 2015

Miguel Tellería de Esteban

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Tenía unas Raspis en casa...

Aprovecha tu Raspberry Pi

….que languidecían desde hace unos años…
… me han llamado del Fablab para que hablase de Software
Libre…
¡¡¡ qué mejor momento rescatarlas y hacer una charla / taller !!!

Objetivo: Aprender y divertirse

Espacio Espiral 17 Abril 2015

Miguel Tellería de Esteban

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Contenido

Aprovecha tu Raspberry Pi

● Single Board Computers (SBC)

● Raspberry Pi y sus GNU/Linux

● Media Center con OpenElec y Kodi

● Conclusiones

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Miguel Tellería de Esteban

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Single Board Computers (SBC)

De EEtimes

¿Qué es lo que entendemos por “placas

computadoras” (SBC)?

Aprovecha tu Raspberry Pi

Un único chip, SoC (System on Chip) aglutina toda un placa base.

Placa base de Pentium IV (Enigma Hw Gallery)

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Miguel Tellería de Esteban

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AllWinner A20 SoC

Procesadores ARM, SoC’s y SBC’s

Aprovecha tu Raspberry Pi

● Los chips se diseñan en base a lenguajes

HDL (Hardware Description Language)

● ARM vende código de HDL que se traduce

en partes de circuitos integrados.

● Esta parte del código se une a otros

componentes (GPU’s, controladores, memoria,
etc) para hacer el SoC

● El fabricante de la BSC fabrica la tarjeta

ensamblando el SoC con otros componentes
pasivos.

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Estructura de una BSC

Aprovecha tu Raspberry Pi

SBC

SoC

Mem

ARM

GPU

Conn1

Conn2

Conn3

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Generaciones y modelos de procesadores ARM
(A nivel orientativo)

Aprovecha tu Raspberry Pi

Generación Ej de ARM

Novedades

Ejemplo SoC

Ejemplo BSC

ARMv6
(2009)

ARMv7
(2011)

ARMv8
(2014)

ARM 1176JZF-S

Cortex A-8

Cortex A-53

- Cache
- SIMD

- Floating point
- Multicore

- big.LITTLE
- 64 bits

BCM 2835

Raspberry Pi B

AllWinner A-10 CubieBoard 1

BCM 2837

Raspberry Pi 3

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Aprovecha tu Raspberry Pi

Características de las SBC’s

● Características hardware fijas

● SoC: No se puede añadir memoria, cambiar la tarjeta gráfica, etc.
● Se pueden acoplar extensiones hardware.

● Carácter de electrodoméstico

● On-Off rápido

● Bajo consumo eléctrico

● No se calientan
● No necesitan ventiladores

● No dejan de ser ordenadores complejos

● Requieren OS, almacenamiento, teclado, ratón, etc.

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Miguel Tellería de Esteban

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SBC’s (ej Raspberry) vs uControladores (Arduino)
● La SBC es un ordenador completo

Aprovecha tu Raspberry Pi

● Procesador uso general, protección de memoria, coma flotante.
● GPU gráfica, Red Internet, salida de vídeo, audio, teclado, ratón.
● Requiere de un sistema operativo, almacenamiento.
● Suelen tener “algo” de conectividad industrial (GPIO,SPI, I2C…).
● Su manejo consiste en integrar programas en sistemas.

● El microcontrolador (Arduino) es un dispositivo conectable

● Procesador sencillo para una tarea específica.
● Periféricos industriales: sensores, actuadores.
● Extensibilidad por software.
● Su manejo consiste en integrar librerías en programas.

● Ambos enfoques son complementarios.

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SBC vs SmartPhone

● Ambos se basan en el concepto de SoC

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Raspberry Pi B (2013): ARMv6-7

700 Mhz, 512 Mb de RAM

Iphone 3 (2009): ARMv7a

a 600 Mhz

256 Mb de RAM

● Los Smartphones siempre van más adelantados y tienen un

software más integrado.

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Muestra del mercado de SBC

Aprovecha tu Raspberry Pi

BeagleBoard: 100-150 $
ARMv7 dual+DSP
1 Gb de RAM

PandaBoard: 180$
ARMv7+DSP
1 Gb de RAM

Raspberry Pi 3: 35$
ARMv8 64 bits Quad-Core
1 Gb de RAM

Banana Pi: 66$
ARMv7 OctaCore
2 Gb de RAM

Cubieboard 5: 100$
ARMv7 OctaCore
2 Gb de RAM

Orange Pi 2+ 50$
ARMv7 Quad Core
2 Gb de RAM

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Si tuviera que comprarme yo una...

Aprovecha tu Raspberry Pi

Banana Pi es más
amigable con el
Software Libre. Su GPU
está más estudiada.

Banana Pi

Raspberry Pi 3i

De los 80 – 100 euros no bajamos

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Raspberry Pi y sus GNU/Linux

Familia Raspberry Pi

Aprovecha tu Raspberry Pi

Familia Comentarios
Pi 1

Obsoleta
+ = mejoras en
conectores.
La + vendida

Model
Pi A
Pi A+

Pi B
Pi B+

Salida
Feb 2013
Nov 2014

Jun 2012

Pi 2

Feb 2015

Pi 3

Feb 2016

Compute
Module
Pi Zero

Abr 2014

Nov 2015

Características
ARMv6 + coprocesador
256 Mb de RAM
SoC BCM2834
ARMv6 + coprocesador
512 Mb de RAM
SoC BCM2835
ARMv7, Quad-Core
1 Gb de RAM
SoC BCM2836
ARMv8, 64 bits Quad-Core
1 Gb de RAM
SoC BCM2837
ARMv6 + coprocesador
512 Mb de RAM
ARMv6 + coprocesador

Pi 1

Pi 2

Pi 3

Pi 1

Pi 1

Para ser conectarse
como PCI
Minimo tamaña
regalado con revista

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Aprovecha tu Raspberry Pi

Raspberry Pi B
● SoC BCM2835

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● GPU VideoCore IV 250 Mhz
● ARM 1176JZF-S armv6 a 700 MHz
● 512 Mb de RAM compartida

● Output HDMI varias resoluciones
● Output video RCA
● 2 puertos USB
● Ethernet
● Video input MPI
● Audio Jack de salida
● Slot para SD
● GPIO: UART, SPI, i2s
● Alimentación de smartphone 5 V

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Aprovecha tu Raspberry Pi

Proceso de arranque de la Raspberry Pi

● Primero la ROM activa la GPU VideoCore IV

● El procesador ARM está parado en modo reset

● La GPU busca en la SD la primera etapa: bootcode.bin

● Espera un particionamiento tipo MSDOS y una partición FAT16 o FAT32
● El código de bootcode.bin es privativo. No sabemos lo que hace exactamente.
● Este código mira y ajusta los parámetros del fichero config.txt (licencia de

Codecs, reparto de memoria, resoluciónes de vídeo de salida…).

● Posteriormente la GPU busca el código start.elf

● Se despierta el ARM
● Se le entrega el kernel de Linux (por defecto kernel.img) y el initrd inicial si

existe. A este kernel se le pueden pasar opciones extras en cmdline.txt

● Este código también es privativo. No sabemos lo que hace exactamente.
● Linux arranca con su RAM disk inicial (initrd), partición raiz, init, etc.

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Aprovecha tu Raspberry Pi

Codecs de pago en la Raspberry Pi
● La GPU no está habilitada de serie para MPEG2 y VC1.

● Razones oscuras de acuerdos con MPEG-LA (autoridad de MPEG).
● Se usan en los DVD y flujos de TDT entre otros.
● Precio (una vez): ~3,5 Euros a la tienda raspberrypi.com para usarlos.

● La tienda de raspberrypi.com pide el número de serie.

$ cat /proc/cpuinfo
[...]
Serial

: 00000000fed21cb2

● En un plazo de 72 horas envían por email las siguientes líneas

a añadir a config.txt

decode_MPG2=0xc4f0f1b7
decode_WVC1=0x92df5ada

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Software disponible para Raspberry Pi

● Raspberry Pi 1

● Cualquier distribución de GNU/Linux para ARMv6
● Distribuciones ARMv6+coma flotante, derivadas de las generales:

Aprovecha tu Raspberry Pi

– Genéricas: Raspbian, Pidora, PyArch, Xbian…
– Propósito específico: OpenElec, OSMC, RetroPie
– BSD: FreeBSD, NetBSD
– RiscOS
– Android 2.3

● Raspberry Pi 2, Pi 3:

todas las distribuciones anteriores