2.1. Unterstützte Hardware

Debian stellt keine zusätzlichen Anforderungen an die Hardware außer denen des Linux- bzw. kFreeBSD-Kernels und der GNU-Werkzeuge. Daher läuft Debian auf jeder Architektur oder Plattform, auf die der Linux- bzw. kFreeBSD-Kernel, libc, gcc usw. portiert wurden und für die eine Debian-Portierung existiert. Bitte besuchen Sie die Portierungs-Seite http://www.debian.org/ports/arm/ für weitere Informationen über Systeme der 32-Bit Hard-float-ARMv7-Architektur, die mit Debian GNU/Linux getestet wurden.

Dieser Abschnitt versucht nicht, all die verschiedenen Hardware-Konfigurationen zu erläutern, die auf der 32-Bit Hard-float-ARMv7-Architektur unterstützt werden, sondern bietet vielmehr allgemeine Informationen und Verweise, wo zusätzliche Informationen zu finden sind.

2.1.1. Unterstützte Architekturen

Debian GNU/Linux 9 unterstützt zehn Haupt-Architekturen und einige Variationen dieser Architekturen, auch als Flavours bekannt:

Architektur Debian-Bezeichnung Unterarchitektur Flavour
Intel x86-basiert i386    
AMD64 & Intel 64 amd64    
ARM armel Marvell Kirkwood kirkwood
Marvell Orion orion5x
Versatile versatile
ARM mit Hardware-Fließkommaeinheit armhf Multiplattform armmp
Multiplattform für LPAE-fähige Systeme armmp-lpae
64-Bit ARM arm64    
MIPS (Big Endian) mips SGI IP22 (Indy/Indigo 2) r4k-ip22
SGI IP32 (O2) r5k-ip32
MIPS Malta (32 Bit) 4kc-malta
MIPS Malta (64 Bit) 5kc-malta
MIPS (Little Endian) mipsel MIPS Malta (32 Bit) 4kc-malta
MIPS Malta (64 Bit) 5kc-malta
IBM/Motorola PowerPC powerpc PowerMac pmac
PReP prep
Power Systems ppc64el IBM POWER8 oder neuer  
64-Bit IBM S/390 s390x IPL von VM-Reader und DASD generic

Dieses Dokument umfasst die Installation für die 32-Bit Hard-float-ARMv7-Architektur bei Verwendung des Linux-Kernels. Wenn Sie Informationen über eine der anderen von Debian unterstützten Architekturen suchen, besuchen Sie Debians Portierungs-Seiten.

2.1.2. Drei verschiedene ARM-Portierungen

Die ARM-Architektur hat sich über die Zeit weiterentwickelt und moderne ARM-Prozessoren bieten Funktionalitäten, die in älteren Modellen nicht verfügbar waren. Debian bietet daher drei ARM-Portierungen an, um aus einem breiten Spektrum verschiedener Maschinen das beste herauszuholen:

  • Debian/armel zielt auf ältere 32-Bit ARM-Prozessoren ohne eigene Hardware-Fließkommaeinheit (FPU) ab;

  • Debian/armhf läuft nur auf neueren 32-Bit ARM-Prozessoren, die mindestens die ARMv7-Architektur mit Version 3 der ARM-Vektor-Fließkomma-Spezifikation (VFPv3) implementieren. Debian/armhf nutzt die erweiterten Funktionalitäten und Performance-Steigerungen, die bei diesen Modellen möglich sind.

  • Debian/arm64 läuft auf 64-Bit ARM-Prozessoren, die mindestens die ARMv8-Architektur implementieren.

Technisch gesehen können alle derzeit verfügbaren ARM-CPUs in einem der beiden Endian-Modi (Big-Endian oder Little-Endian) betrieben werden, in der Praxis verwendet aber die große Mehrheit der derzeit verfügbaren System den Little-Endian-Modus. Alle drei ARM-Portierungen (Debian/arm64, Debian/armhf und Debian/armel) unterstützen nur Little-Endian-Systeme.

2.1.3. Variationen beim ARM-CPU-Design und die komplexe Situation bei der CPU-Unterstützung

ARM-Systeme sind erheblich verschiedenartiger als die i386-/amd64-basierte PC-Architektur, daher kann die Situation bei der Unterstützung der CPUs deutlich komplizierter sein.

Die ARM-Architektur wird hauptsächlich in sogenannten Systems-on-Chip (SoC - ein komplettes System auf einem einzigen Chip) verwendet. Diese SoCs werden von vielen verschiedenen Herstellern mit sich erheblich unterscheidenden Hardware-Komponenten (und dies sogar z.B. bei grundlegenden Funktionalitäten, die benötigt werden, um das System zu starten) entwickelt. Es wurde in der Vergangenheit viel daran gearbeitet, die Schnittstellen zur System-Firmware zu standardisieren, aber speziell auf älterer Hardware variieren die Firmware- und Boot-Schnittstellen teilweise erheblich, daher muss sich der Linux-Kernel bei ARM-Systemen um viele systemspezifische Themen auf der niedrigsten Hardware-Ebene kümmern, die in der PC-Welt vom BIOS des Mainboards abgewickelt werden.

Zu Beginn der ARM-Unterstützung im Linux-Kernel führte dies dazu, dass ein separater Kernel für jedes ARM-System benötigt wurde, im Gegensatz zu dem Einer-passt-für-alle-Kernel bei PC-Systemen. Da dieser Ansatz nicht mit einer großen Anzahl verschiedener Systeme funktioniert, wurde damit begonnen, einen einzigen ARM-Kernel zu entwickeln, der auf verschiedenen ARM-Systemen laufen kann. Die Unterstützung für neue ARM-Systeme ist jetzt auf eine Art implementiert, die die Nutzung eines solchen Multiplattform-Kernels erlaubt, aber für mehrere ältere Systeme ist trotzdem noch ein spezifischer Kernel erforderlich. Aufgrunddessen unterstützt die standardmäßige Debian-Distribution nur die Installation auf einer auswählten Anzahl älterer ARM-Systeme, wobei zusätzlich die neueren Systeme von den ARM-Multiplattform-Kernel (armmp genannt) unter Debian/armhf unterstützt werden.

2.1.4. Plattformen, die von Debian/armhf unterstützt werden

Folgende Systeme funktionieren bekanntermaßen mit Debian/armhf unter Verwendung des Multiplattform-Kernels (armmp):

Freescale MX53 Quickstart-Board (MX53-LOCO-Board)

Das IMX53QSB ist ein Entwickler-Board, das auf dem i.MX53 System-on-Chip beruht.

Versatile Express

Das Versatile Express ist eine Entwickler-Board-Serie von ARM und besteht aus einer Basisplatine, die mit verschiedenen CPU-Schwester-Platinen ausgerüstet werden können.

Certain Allwinner sunXi-basierte Entwickler-Boards und eingebettete (embedded) Systeme

Der armmp-Kernel unterstützt mehrere Entwickler-Boards und eingebettete Systeme, die auf den SoCs Allwinner A10 (Architektur-Codename sun4i), A10s/A13 (Architektur-Codename sun5i) und A20 (Architektur-Codename sun7i) basieren. Volle Installer-Funktionalität ist derzeit für folgende sunXi-basierte Systeme verfügbar:

  • Cubietech Cubieboard 1 + 2 / Cubietruck

  • LeMaker Banana Pi und Banana Pro

  • LinkSprite pcDuino und pcDuino3

  • Mele A1000

  • Miniand Hackberry

  • Olimex A10-Olinuxino-LIME / A10s-Olinuxino Micro / A13-Olinuxino / A13-Olinuxino Micro / A20-Olinuxino-LIME / A20-Olinuxino-LIME2 / A20-Olinuxino Micro

  • PineRiver Mini X-Plus

Die Systemunterstützung für Allwinner sunXi-basierte Systeme ist auf Treiber und Informationen aus dem Gerätedatei-Baum beschränkt, welche im Mainline-Linux-Kernel enthalten sind. Die 3.4-Kernel-Serie des Android-Derivates linux-sunxi.org wird von Debian nicht unterstützt.

Der Mainline-Linux-Kernel unterstützt auf Allwinner A10-, A10s/A13- und A20-SoCs grundsätzlich die serielle Konsole, Ethernet, SATA, USB und MMC-/SD-Karten, enthält aber keine nativen Treiber für Grafik- (HDMI/VGA/LCD) und Audio-Hardware auf diesen SoCs. Der NAND-Flash-Speicher, der in einige sunXi-basierte Systeme eingebaut ist, wird nicht unterstützt.

Die Verwendung eines lokalen Displays ist durch die simplefb-Infrastruktur im Mainline-Kernel technisch gesehen auch ohne native Display-Treiber möglich. simplefb ist dabei für die Initialisierung der Display-Hardware auf den U-Boot-Bootloader angewiesen.

SolidRun Cubox-i2eX / Cubox-i4Pro

Die Serie der Cubox-i ist eine Sammlung kleiner würfelförmiger Systeme, die auf der Freescale i.MX6-SoC-Familie aufbauen. Die Systemunterstützung für die Cubox-i-Serie ist auf Treiber und Informationen aus dem Gerätedatei-Baum beschränkt, welche im Mainline-Linux-Kernel enthalten sind. Die 3.0-Kernel-Serie von Freescale für Cubox-i wird von Debian nicht unterstützt. Die im Mainline-Kernel verfügbaren Treiber unterstützen die serielle Konsole, Ethernet, USB und MMC-/SD-Karten sowie Grafikausgabe über HDMI (Konsole und X11). Außerdem wird auf dem Cubox-i4Pro auch der eSATA-Port unterstützt.

Wandboard Quad

Das Wandboard Quad ist ein Development-Board, das auf der Freescale i.MX6-Quad-SoC-Familie basiert. Die Systemunterstützung ist auf Treiber und Informationen aus dem Gerätedatei-Baum beschränkt, welche im Mainline-Linux-Kernel enthalten sind. Die Wandboard-spezifischen Kernel der Serien 3.0 und 3.10 von wandboard.org werden von Debian nicht unterstützt. Die im Mainline-Kernel verfügbaren Treiber unterstützen die serielle Konsole, Grafikausgabe über HDMI (Konsole und X11), Ethernet, USB, MMC-/SD-Karten und SATA. Unterstützung für die Onboard-Audio-Funktionalitäten (Analog, S/PDIF, HDMI-Audio) sowie für das Onboard-WLAN/Bluetooth-Modul ist in Debian 8 nicht verfügbar.

Grundsätzlich erlaubt die ARM-Multiplattform-Unterstützung im Linux-Kernel, den debian-installer auch auf Systemen laufen zu lassen, die hier nicht explizit aufgeführt sind, solange der vom debian-installer genutzte Kernel Unterstützung für die Systemkomponenten des Zielsystems hat und eine Gerätebaum-Datei dafür vorhanden ist. In diesen Fällen kann der Installer normalerweise eine ordnungsgemäße Installation durchführen, aber möglicherweise kann das System nicht automatisch boot-fähig gemacht werden, da dies in vielen Fällen gerätespezifische Informationen erfordert.

Wenn Sie den debian-installer auf solchen Systemen einsetzen, müssen Sie das System am Ende der Installation von Hand boot-fähig machen, z.B. indem Sie die erforderlichen Befehle in einer innerhalb des debian-installer gestarteten Shell ausführen.

2.1.5. Plattformen, die nicht mehr von Debian/armhf unterstützt werden

EfikaMX

Die EfikaMX-Plattform (Genesi Efika Smartbook und Genesi EfikaMX Nettop) wurde in Debian 7 mit einem plattform-spezifischen Kernel unterstützt, wird aber ab Debian 8 aufwärts nicht mehr unterstützt. Der Code, der zum Bau des vorher verwendeten plattformspezifischen Kernels erforderlich ist, wurde in 2012 aus dem Quellcode des Upstream-Linux-Kernels entfernt, daher kann Debian keine neueren Kernel mehr bereitstellen. Die Nutzung des armmp-Multiplattform-Kernels auf der EfikaMX-Plattform würde dafür die Gerätedatei-Baum-Unterstützung voraussetzen, welche aber derzeit nicht verfügbar ist.

2.1.6. Mehrprozessor-Systeme

Mehrprozessor-Unterstützung – auch symmetrisches Multiprocessing (SMP) genannt – ist für diese Architektur verfügbar. Das Standard-Kernel-Image in 9 wurde mit SMP-alternatives-Unterstützung kompiliert. Das bedeutet, dass der Kernel die Zahl der Prozessoren (oder Prozessor-Kerne) erkennt und bei Ein-Prozessor-Systemen automatisch die SMP-Unterstützung deaktiviert.

Mehrere Prozessoren in einem Computer zu haben war ursprünglich nur auf High-End-Servern ein Thema, ist aber in den letzten Jahren mit der Einführung sogenannter Multi-Core-Prozessoren fast überall gängig geworden. Diese enthalten zwei oder mehr Prozessoreinheiten, sogenannte Cores (Kerne), in einem physikalischen Chip.

2.1.7. Unterstützung für Grafik-Hardware

Die Unterstützung für Grafikkarten in Debian wird bestimmt von der zugrundeliegenden Unterstützung im X.Org-X11-System und dem Kernel. Basis-Grafikfunktionalitäten über Framebuffer wird durch den Kernel bereitgestellt, während Desktop-Umgebungen X11 verwenden. Ob erweiterte Funktionen der Grafikkarte, wie 3D-Hardware-Beschleunigung oder hardware-beschleunigte Anzeige, verfügbar sind, hängt von der letztendig im System verwendeten Grafik-Hardware ab und manchmal ist die Installation von zusätzlichen Firmware-Images nötig (siehe Abschnitt 2.2, „Hardware, die Firmware erfordert“).

Nahezu alle ARM-Maschinen haben die Grafik-Hardware fest eingebaut, und nicht als Erweiterungskarte. Es gibt Systeme mit Erweiterungssteckplätzen, die auch Grafikkarten aufnehmen können, aber diese sind eher Raritäten. Hardware, die entwickelt wurde, um komplett ohne eine lokale Grafikanzeige zu arbeiten, ist hier eher die Regel. Während eine Basis-Grafikfunktionalität über Framebuffer (durch den Kernel bereitgestellt) auf allen Geräten, die Grafik-Hardware haben, funktionieren sollte, benötigt 3D-Grafik ausnahmslos Binärtreiber. Die Situation ändert sich hier sehr schnell, aber zur Zeit der Freigabe von Stretch sind freie Treiber für nouveau (Nvidia Tegra-K1-SoC) und freedreno (Qualcomm Snapdragon-SoCs) in der Veröffentlichung enthalten. Andere Hardware benötigt nicht-freie Treiber von Drittanbietern.

Details über unterstützte Grafikkarten und Zeigegeräte finden Sie unter http://xorg.freedesktop.org/. Debian GNU/Linux 9 enthält X.Org in Version 7.7.

2.1.8. Hardware für Netzwerkverbindungen

Nahezu alle Netzwerkkarten (NIC), die vom Linux-Kernel unterstützt werden, sollten auch vom Installationssystem unterstützt werden; Treiber werden normalerweise automatisch geladen.

Auf 32-Bit Hard-float-ARMv7-Systemen werden die meisten integrierten (Onboard-) Ethernet-Schnittstellen unterstützt und für zusätzliche PCI- und USB-Geräte werden Module angeboten.

2.1.9. Peripherie und andere Hardware

Linux unterstützt eine breite Auswahl an Geräten wie Mäuse, Drucker, Scanner, PCMCIA-/CardBus-/ExpressCard- und USB-Geräte. Allerdings werden die meisten dieser Geräte während der Installation des Systems nicht benötigt.