كيفية الاستفادة من قوة المصادر المفتوحة ~ مرحبًا بك في عالم أوبونتو ~

استخدام Ubuntu ARM: دليلك الشامل لتثبيت وتشغيل لينكس على أجهزة ARM و Raspberry Pi

أساسيات أوبونتو
目次

1. ما هي بنية ARM؟

ما هو ARM؟

بنية ARM هي تصميم معالج يعتمد على تقنية RISC (الحوسبة ذات مجموعة التعليمات المخفضة). تهدف RISC إلى تنفيذ العمليات بكفاءة باستخدام مجموعة تعليمات بسيطة، مما يقلل من استهلاك الطاقة ويجعلها مثالية للأجهزة المحمولة وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT). بالمقابل، تعتمد بنية x86 على تقنية CISC (الحوسبة ذات مجموعة التعليمات المعقدة)، والتي تتعامل مع تعليمات أكثر تعقيدًا وتناسب أجهزة الكمبيوتر المكتبية والخوادم.

مميزات وفوائد ARM

  • استهلاك طاقة منخفض: معالجات ARM توفر كفاءة عالية في استهلاك الطاقة، ما يجعلها مثالية للأجهزة التي تعمل بالبطارية مثل Raspberry Pi والهواتف الذكية، حيث تعتبر كفاءة الطاقة أمرًا مهمًا.
  • تكلفة منخفضة: يمكن تصنيع شرائح ARM بتكلفة منخفضة، مما يساعد في تقليل التكلفة الإجمالية للجهاز.
  • قابلية التوسع: تدعم مجموعة واسعة من الأجهزة، من الأجهزة الصغيرة مثل Raspberry Pi إلى الخوادم مثل AWS Graviton.

توافق ARM مع Ubuntu

يوفر Ubuntu، كنظام تشغيل Linux مفتوح المصدر، بيئة مناسبة لمعمارية ARM. يمكن بناء أنظمة خفيفة وعالية الكفاءة باستخدام معالجات ARM، ما يجعلها مثالية لتطبيقات إنترنت الأشياء والحوسبة السحابية. خاصة مع ازدياد استخدام معالجات AWS Graviton و Raspberry Pi.

侍エンジニア塾

2. كيفية تثبيت Ubuntu ARM

التحضيرات اللازمة

لتثبيت Ubuntu على جهاز ARM، قم بتنزيل إصدار ARM64 من الموقع الرسمي، ثم أنشئ وسائط التثبيت على USB أو بطاقة SD. اختر الإصدار المناسب حسب جهازك، واستخدم أدوات مثل Raspberry Pi Imager أو Etcher لجعل العملية أسهل.

خطوات التثبيت

  1. تنزيل Ubuntu: قم بتنزيل ملف صورة إصدار ARM64 من الموقع الرسمي لـ Ubuntu.
  2. إنشاء الوسائط: أنشئ وسائط التثبيت على USB أو بطاقة SD باستخدام أدوات مثل Etcher.
  3. إقلاع الجهاز: أدخل الوسائط وشغّل الجهاز؛ سيبدأ المثبت تلقائيًا.
  4. التثبيت: اتبع تعليمات المثبت لاختيار اللغة وإعداد لوحة المفاتيح وإعداد الأقسام.

إعداد البيئة اليابانية

إذا كنت بحاجة إلى استخدام اللغة اليابانية، يمكنك تثبيت حزمة اللغة وضبط الإعدادات عبر الأوامر التالية:

sudo apt update
sudo apt install language-pack-ja
sudo update-locale LANG=ja_JP.UTF-8
sudo reboot

3. بيئة سطح المكتب وإعداد اللغة اليابانية

تثبيت بيئة سطح المكتب

إذا كنت ترغب في استخدام واجهة رسومية (GUI) وليس فقط سطر الأوامر (CLI)، يمكنك تثبيت Ubuntu Desktop عبر الأمر التالي. بعد إعادة التشغيل ستتمكن من الوصول إلى شاشة تسجيل الدخول الرسومية:

sudo apt install ubuntu-desktop -y

بعد إعادة التشغيل، سيتم تفعيل بيئة سطح المكتب.

4. إعداد أدوات التطوير على بيئة ARM

تثبيت أدوات التطوير

تثبيت أدوات التطوير على Ubuntu ARM سهل. يدعم النظام العديد من أدوات البرمجة مثل مترجم GCC و Python.

تثبيت مترجم GCC

لتثبيت مترجم GCC المخصص لبيئة ARM، استخدم الأمر التالي:

sudo apt install gcc-arm-linux-gnueabihf

هذا يتيح لك أيضًا إعداد بيئة ترجمة عابرة (cross-compilation).

إعداد Python

لإعداد بيئة تطوير Python، استخدم الأمر التالي:

sudo apt install python3

وبذلك يمكنك تطوير السكريبتات على جهاز ARM بسهولة.

5. حالات استخدام Ubuntu ARM

الاستخدام في إنترنت الأشياء (IoT)

يمكنك تثبيت Ubuntu ARM على Raspberry Pi لإنشاء نظام إدارة حساسات أو بوابة IoT. بفضل الكفاءة واستهلاك الطاقة المنخفض، يعد مثاليًا لمعالجة البيانات اللحظية وتحسين الاتصال بالشبكة.

الاستخدام في الحوسبة السحابية

معالج AWS Graviton الذي يعتمد على بنية ARM يعمل بشكل ممتاز مع Ubuntu ARM، مما يساعد في تقليل التكلفة واستهلاك الطاقة، ويشكل خيارًا مثاليًا للحوسبة السحابية.

6. مقارنة الأداء واستهلاك الطاقة

مقارنة ARM مع x86

تتميز بنية ARM بانخفاض استهلاك الطاقة. بينما توفر x86 أداءً عاليًا لكنها تستهلك طاقة أكبر، لذلك تعتبر ARM خيارًا أفضل للأجهزة السحابية أو الحافة مثل Raspberry Pi حيث يكون التشغيل لفترات طويلة أمرًا مطلوبًا.

استهلاك الطاقة والأداء

استهلاك الطاقة في ARM أقل بكثير من معالجات x86 ذات الأداء المماثل، مما يجعلها مثالية للخوادم السحابية أو أجهزة الحافة التي تحتاج إلى كفاءة الطاقة وأداء مستدام. تم الإبلاغ عن توفير يصل إلى 40% في التكلفة عند استخدام AWS Graviton مقارنة بالخوادم التقليدية x86.

7. استكشاف الأخطاء الشائعة وحلولها

مشاكل التثبيت الشائعة

  • مشاكل الرسومات: عند تثبيت Ubuntu 24.04 على Raspberry Pi، قد تحدث مشاكل أو أخطاء في الرسومات. أحيانًا يمكن حل ذلك بتعديل ملف config.txt وضبط سرعة PCIe، لكن قد لا يكون ذلك حلًا نهائيًا.
  • مشاكل إعداد الشبكة: إذا واجهت مشاكل في اتصال Wi-Fi أو إعداد عنوان IP ثابت، قد تحتاج إلى تعديل إعدادات الشبكة يدويًا. يمكنك استخدام أمر ifconfig لفحص الشبكة وتعديل ملفات الإعداد للحل.

توافق أجهزة التخزين

عند استخدام أقراص SSD أو NVMe عبر USB، قد تفشل عملية التثبيت بسبب توافق الأجهزة. في هذه الحالة، حاول استخدام جهاز تخزين مختلف أو عدّل إعدادات التخزين في config.txt حسب الحاجة.

8. الخلاصة وآفاق المستقبل

الجمع بين ARM و Ubuntu يوفر حلولًا منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة، ويتوقع توسع استخدامها في مجالات إنترنت الأشياء والحوسبة السحابية. من المرجح أن تتبنى المزيد من الأجهزة والخدمات بنية ARM لتحقيق بيئة حوسبة مستدامة في المستقبل.

9. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س: ما هي الأجهزة التي يمكن تشغيل Ubuntu ARM عليها؟
ج: يمكن تشغيله على Raspberry Pi 4 أو أعلى، وNVIDIA Jetson، ومعالجات AWS Graviton وغيرها. يمكنك اختيار نسخة سطح المكتب أو الخادم حسب الجهاز.

س: ماذا أفعل إذا حدث خطأ أثناء التثبيت؟
ج: قد ترجع الأخطاء أثناء التثبيت إلى مشاكل الرسومات أو توافق جهاز التخزين. يمكنك تعديل config.txt لضبط سرعة PCIe، أو تجربة جهاز تخزين آخر (مثل USB أو SD Card). إذا كانت المشكلة في الشبكة، قم بإعداد عنوان IP أو إعدادات Wi-Fi يدويًا.

س: ما هي أفضل استخدامات Ubuntu ARM؟
ج: يعتبر Ubuntu ARM مثاليًا لتطبيقات إنترنت الأشياء أو الحوسبة السحابية حيث يهم استهلاك الطاقة المنخفض. كما يناسب تشغيل الخوادم الخفيفة على أجهزة صغيرة مثل Raspberry Pi، أو في بيئات سحابية مثل AWS Graviton. مناسب جدًا لأنظمة الحافة ومعالجة البيانات اللحظية.

س: ما هي أدوات التطوير المتاحة على Ubuntu ARM؟
ج: يدعم Ubuntu ARM أدوات تطوير مشهورة مثل GCC و Python. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشغيل بيئات مثل Node.js و Docker و Kubernetes على Ubuntu ARM، ويوفر العديد من الأدوات لمشاريع إنترنت الأشياء وإدارة الخوادم، ويسهل إعداد بيئة الترجمة العابرة أو تطوير خدمات سحابية.