Виртуальная машина raspberry pi 3 на windows

VirtualBox — это известная программа аппаратной виртуализации (и эмуляции), и это один из лучших эмуляторов Raspberry Pi для Windows. На нем размещена виртуальная машина, которая позволяет вам создать виртуальную имитацию любой ОС в вашей компьютерной системе.

В свете этого VirtualBox предлагает вам возможность запустить ОС Raspberry Pi на вашем ПК с Windows. И это особенно идеально для пользователей с небольшим или нулевым знанием кодирования. Он имеет удобный интерфейс, что делает его очень простым в использовании.

Все, что вам нужно сделать, это установить Raspberry Pi на VirtualBox, чтобы создать виртуальную машину. Затем вы можете запустить программу оттуда.

В отличие от QEMU, VirtualBox не поддерживает наборы микросхем ARM (например, Raspbian), хотя настройка эмулируемого Raspberry Pi с VirtualBox менее сложна. Тем не менее, VirtualBox работает в системе Debian, которая является проприетарной системой, на которой построен Raspbian.

Как только виртуальная машина настроена правильно, все остальное так же просто, как установка ОС Raspberry Pi и настройка протоколов, таких как язык, клавиатура и разделы.

VirtualBox можно загрузить бесплатно и он совместим практически со всеми современными компьютерами Windows, включая все версии Windows 10. Однако существуют определенные версии для каждого набора компьютеров. Следовательно, пользователи должны убедиться, что они загружают оригинальную версию в своих системах.

После всего этого процесса вы можете наслаждаться имитацией работы с оборудованием и кодом Raspberry Pi так удобно, как вы этого хотите на своем ПК с Windows.

Скачать VirtualBox

— СВЯЗАННЫЕ: Windows 10 на ARM тестируется на Raspberry Pi 3B [ВИДЕО]

Raspberry Pi — это недорогой микрокомпьютер, который можно приобрести всего за 40 долларов. За последнее время он набрал большую популярность среди разработчиков и пользователей, которые хотят создавать различные проекты. Он очень дешевый и в то же время позволяет делать множество вещей, начиная от домашнего медиацентра и до файлового хранилища или управления роботом.

Но перед тем, как вы точно решите что он вам нужен, желательно как-нибудь протестировать его возможности, например, с помощью эмулятора. Вы можете проверить в эмуляторе некоторые свои программы, чтобы понять как они будут работать на Raspberry. В этой статье мы рассмотрим как установить эмулятор Raspberry Pi 3 на свой компьютер под управлением Linux или Windows.

Нам нужно будет сделать три вещи. Во-первых, необходимо раздобыть образ Raspberry Pi 3, во-вторых установить эмулятор Qemu, в котором мы сможем запустить образ, и скачать ядро Raspberry, специально предназначенное для Qemu, потому что с оригинальным ядром ничего не выйдет.

1. Загрузка образа Raspberry

Нам нужен самый обычный образ Raspberry, который используется для установки на реальное устройство. Вы можете использовать Raspbian Stretch самой последней версии. Эта инструкция тестировалась c образом stretch и jessie, хотя все должно заработать и при использовании Noobs версии или более новых версий в будущем. Вы можете скачать нужную версию на официальном сайте:

Здесь доступна как торрент версия, так и прямая ссылка на загрузку.

2. Установка Qemu

Qemu — это популярный эмулятор с открытым исходным кодом, который поддерживает огромное количество архитектур, среди которых и ARM процессор Raspberry Pi. Мы могли бы использовать VirtualBox, но там возможна эмуляция только компьютерной архитектуры x86, а это значит, что вы сможете запустить на нем только компьютерный Raspbian и ничего не добьетесь в плане тестирования. Поэтому давайте установим Qemu, установка программы довольно проста, в дистрибутивах Ubuntu выполните такую команду:

sudo apt-get install qemu qemu-kvm

Пакет qemu устанавливает поддержку всех архитектур, а kvm добавляет поддержку модуля ядра аппаратной виртуализации, который очень сильно увеличивает производительность гостевой системы. Мы уже рассматривали как пользоваться qemu. Чтобы посмотреть версию программы выполните:

qemu-system-arm --version

3. Подготовка окружения

Нам понадобится несколько файлов для того, чтобы запустить Raspberry Pi в эмуляторе, поэтому лучше создать одну рабочую папку:

mkdir ~/raspberry

Скопируйте в эту папку ваш образ Raspberry, который предварительно нужно извлечь из архива, если он запакован в zip:

unzip raspbian-stretch.zip

cp raspbian-stretch.img ~/raspberry/

Также можете переименовать этот образ в rpi.img чтобы просто копировать команды из этой инструкции и не вводить имя вручную. Но оригинальный файл оставьте в другой папке, чтобы если потом что-либо сломаете, не пришлось скачивать полтора гигабайта заново.

4. Подготовка образа

Наш образ просто так не загрузиться, и нам нужно его еще немного подправить. Нужно примонтировать корневую файловую систему образа, но это не так просто. Поскольку это образ диска, а не раздела и на нем есть своя файловая система то мы не можем его просто так примонтировать. Откройте файл в gparted:

sudo gparted raspberry-stretch.img

Найдите корневой раздел, размером четыре гигбайта с файловой системой Ext4 и нажмите «Свойства»:

Тут найдите надпись «Первый сектор», полученное число нужно умножить на 512 чтобы узнать по какому адресу нужно монтировать файловую систему, только после этого монтируем:

sudo mount -o loop,offset=48234496 raspberry-jessie.img /mnt

Затем откройте файл /mnt/etc/ld.preload.so и закомметируйте там одну строчку:

nano /mnt/etc/ld.so.preload

Сохраните изменения и закройте файл. Нужно еще добавить несколько правил udev, чтобы Raspbian правильно определял вашу SD карту. По большому счету программе неважно что это будет жесткий диск, файл или реальная SD карта, вот только она ожидает что это будет устройство /dev/mmcblk. Поэтому создайте файл 90-qemu.rules и добавьте туда такие строки:

nano /etc/udev/rules.d/90-qemu.rules

KERNEL=="sda", SYMLINK+="mmcblk0"
KERNEL=="sda?", SYMLINK+="mmcblk0p%n"
KERNEL=="sda2", SYMLINK+="root"

Сохраните изменения и отмонтируйте раздел:

sync
sudo umount /mnt

5. Получение ядра

Вы можете скачать ядро для вашего образа из специального репозитория Github. Или же просто используйте такую команду для загрузки всего репозитория:

git clone https://github.com/dhruvvyas90/qemu-rpi-kernel.git

Здесь есть не самые свежие версии ядер, но они вполне работают. Да, мы будем использовать ядро Jessie для Stretch, все будет работать.

6. Запуск эмулятора

Теперь все готово и мы можем запустить эмулятор Raspberry Pi 3. Для запуска эмулятора мы будем использовать вот такую команду:

qemu-system-arm -kernel ./qemu-rpi-kernel/kernel-qemu-4.4.26-jessie -cpu arm1176 -m 1024 -M versatilepb -no-reboot -serial stdio -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw init=/bin/bash" -hda rpi.img

Здесь мы, кроме стандартных опций, qemu указываем параметры ядра root (корневой раздел) на /dev/sda2, нет это не в вашей файловой системе, это в файловой системе образа, указываем тип файловой системы — ext4.

Вы получите полноценную систему Raspbian ARM и сможете протестировать там все, что вам будет необходимо.  Здесь можно протестировать запуск нужных вам программ, проверить как работает код и так далее. Что нельзя проверить, так это только работу портов ввода/вывода GPIO, но для этого не нужен эмулятор, есть специальные инструменты на Python. Если для вас не принципиально использовать архитектуру ARM, вы можете установить версию x86 операционной системы Raspbian на компьютер или VirtualBox, там все очень просто.

Эмулятор Raspberry Pi в Windows

Поскольку эту статью могут читать не только пользователи Linux, я не могу не затронуть проблему запуска эмулятора в Windows. Настроить эмулятор Raspberry Pi для Windows. Все работает по тому же принципу, только более автоматизировано. Скачать архив, который уже содержит образ, ядро и эмулятор qemu можно по ссылке.

Затем распакуйте архив и выполните двойной клик по файлу run.bat. Сразу же после этого начнется загрузка Raspbian Wheezy. После загрузки система запустит конфигуратор Raspberry Pi, raspi-config, ничего не рекомендуется менять, иначе рискуете получить проблемы со стабильностью.

Выводы

В этой небольшой статье мы рассмотрели как установить и использовать эмулятор Raspberry Pi 3 на ваш компьютер. Естественно, что реальное устройство будет работать быстрее, но здесь вы можете протестировать практически все, что вам нужно. А вы используете Raspberry Pi? Для каких целей? Напишите в комментариях!

A virtual machine is the best way to test a complete operating system within our OS, without the risk or inconvenience of a dual-boot installation. If, however, we want to try Raspbian, VirtualBox or VMware can’t emulate the ARM processor. Let’s create a Raspberry Pi emulation on Windows with QEMU.

Unblock any international website, browse anonymously, and download movies and Mp3 with complete safety with CyberGhost, just for $2.75 per month:

A Raspberry Pi emulation is a great way to try out the Raspbian environment without buying a Raspberry Pi first.

But, even if we already own the device, with the Raspberry Pi emulation we can test new software in Raspbian without any risk.

Install QEMU on Windows

First, we need the Windows version of QEMU (Quick EMUlator). We must select the proper binaries for 32-bit or 64-bit Windows.

We download the 20150424 version. The current latest version 20150503 won’t work.

After the installer downloads, we don’t run the application. We use an archiving program, such as 7-zip or WinRAR, to extract all the files it contains.

Let’s say we extract the files on a folder QEMU on the desktop.

Get a Linux Kernel and the latest Raspbian

The next thing we need for the Raspberry Pi emulation is to download a Linux Kernel compiled for ARM and the latest version of the Raspbian operating system, currently 2015-02-16.

We move the Linux Kernel in the QEMU folder, and extract the contents of the Raspbian .zip inside too.

Inside the QEMU folder, it’s important to note the exact filename of the disk Image file.

Resize the Raspbian image

The Raspbian image we downloaded will contain the complete Raspberry Pi emulation, and any programs we will install. So, it’s a good idea to resize the image and give it a couple more Gigabytes.

We do a Windows search for cmd and open the command prompt.

On the command prompt, we navigate to the QEMU folder. If we created it on the desktop, we navigate with:

cd %userprofile%DesktopQEMU

To resize the Raspbian image, we run the command:

qemu-img.exe resize 2015-02-16-raspbian-wheezy.img +10G

Note that we need to use the exact filename of the image file, with the «.img» extension. The +10G parameter will add 10 Gigabytes to the image, which should be more than enough.

Running the command will produce a Warning, but if we get the «Image resized» message, everything went well.

Create a startup batch file

QEMU doesn’t have a sexy user interface like VirtualBox and VMware. We need to type long commands to start it up. And it’s easier if we create a batch file instead.

We open notepad, or any other plain text editor…

…and paste inside the following command. Ignore the text-wrap, it’s all in one line.

qemu-system-arm.exe -kernel kernel-qemu -cpu arm1176 -m 256 -M versatilepb -no-reboot -serial stdio -append "root=/dev/sda2 panic=1 rootfstype=ext4 rw init=/bin/bash" -hda 2015-02-16-raspbian-wheezy.img

You might have noticed that the -m 256 part of the command will allocate 256MB of RAM for the Raspberry Pi emulation. Unfortunately, we can’t allocate more RAM, or the emulation won’t boot at all. This is a bug of QEMU when doing ARM emulation.

We make perfectly sure that the final part of the command is identical to the filename of the Raspbian disk image.

Then, we save the file as .bat. We make sure we save it inside the QEMU folder, with a .bat extension and that we have selected the «All files» option.

If we did it correctly, we will have a Windows Batch File within QEMU.

We double-click this file to start the Raspberry Pi emulation.

Configure the Raspberry Pi emulation for QEMU

The emulator will load to a command prompt.

There, we type:

nano /etc/ld.so.preload

This is a Linux command prompt, and as such, it is case-sensitive. Nano or NANO or nAnO won’t work.

The above order will open the ld.so.preload file in the nano text editor. We just need to add a hashtag «#» at the beginning of the single line.

Then we exit nano. We press ctrl+X…

…and then press y for «Yes», to save the changes, and Enter, to overwrite the file.

If we did it correctly, we will get a «Wrote 1 line» message.

Next, we create a new file, with the command:

nano /etc/udev/rules.d/90-qemu.rules

Inside, we type exactly the following three lines:

KERNEL=="sda", SYMLINK+="mmcblk0"
KERNEL=="sda?", SYMLINK+="mmcblk0p%n"
KERNEL=="sda2", SYMLINK+="root"

We exit with ctrl+X and make sure to save the file (get the «Wrote 3 lines» message).

Then we exit the Raspberry Pi emulation with «exit».

Raspberry Pi emulation: The first run

Now, we ‘re nearly ready to run the Raspberry Pi emulation for Windows.

Fist, we need to edit the batch file we created earlier…

Inside, the only thing we change is to delete the init=/bin/bash option near the end of the command, including the preceding blank space. Be carefull not to delete the quotes.

After that, we save the batch file, and double-click to open it.

It will take a while to load, and it will produce some errors. This is to be expected.

We have to create again the file we previously made, with

nano /etc/udev/rules.d/90-qemu.rules

Again, we type:

KERNEL=="sda", SYMLINK+="mmcblk0"
KERNEL=="sda?", SYMLINK+="mmcblk0p%n"
KERNEL=="sda2", SYMLINK+="root"

This time, however, we write the quotes » with shift+2, because the Raspberry Pi emulation currently has an English UK keyboard layout.

After that, again we exit.

This time, the «exit» command will lead to a reboot, that will get us to the Raspberry Pi Software Configuration Tool. We press «Tab» on the keyboard to select «Finish».

As the pi@raspberrypi user, we type the command:

sudo reboot

This command will close the emulation. We start it again, double-clicking the «Start» batch file.

This time, after the boot sequence, the system will ask us to login.

The default credentials are:

username: pi
password: raspberry

Remember, when we type our password on Linux, nothing will show by default, not stars or dots or anything.

Once inside, we type two consecutive orders:

sudo ln -snf mmcblk0p2 /dev/root
sudo raspi-config

This will get us back to the configuration tool. We select the first option, «Expand Filesystem»…

The configuration tool will momentarily close, and in a couple of seconds it will queue up the /root partition to expand and cover all the 10GB of the space on the next reboot.

Again, we press tab to select «Finish»…

…and this time, we select to reboot.

The Raspberry Pi emulation will shutdown again. We start it with the «Start» batch.

This time, the boot will take longer. It will seem stuck at the message below.

This is the resize command, and it will take some time. Leave it alone, and in a few minutes it will proceed with the boot.

After we log in as the «pi» user, we do a full update with:

sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade -y

This will also take a while, both to download and to install the updates. When the update is done, we type:

sudo raspi-config

The most important configuration is the «Enable Boot to Desktop/Scratch» option.

There, we select the «Desktop Log in as user ‘pi’ at the graphical desktop» option.

We can also configure other stuff, such as the locales.

Once we are done, we tab to «Finish».

Once again, we select to reboot.

On the next boot, the system will automatically start the graphical user Interface.

That’s it. The Raspberry Pi emulation for Windows is complete.

Did you have any trouble with the Raspberry Pi emulation?

If any of the above didn’t work as described, and you were unable to create a Raspberry Pi emulation, leave us a comment. If you used a different version of QEMU and/or Raspbian, you should also mention the exact versions.

Support PCsteps

Do you want to support PCsteps, so we can post high quality articles throughout the week?

You can like our Facebook page, share this post with your friends, and select our affiliate links for your purchases on Amazon.com or Newegg.

If you prefer your purchases from China, we are affiliated with the largest international e-shops:

• Banggood
• Geekbuying

In this tutorial I’ll show you how to install Raspberry Pi OS Desktop on a virtual machine, and more specifically on VirtualBox.

As you may know, Raspberry Pi OS is the new name for Raspbian – the official OS for Raspberry Pi boards, derived from Debian.

But… Raspberry Pi OS is not only working on Raspberry Pi boards. You can actually install it on a standard computer. In fact, there is a Raspberry Pi OS Desktop version just for that! And even better, you can install Raspberry Pi OS Desktop directly on a virtual machine. This will allow you to do some experiments and test Raspberry Pi OS, directly from your computer (on Windows, Linux, or Mac).

This tutorial is a step by step guide to help you during the installation process.

Let’s get started!

You are learning how to use Raspberry Pi to build your own projects?

Check out Raspberry Pi For Beginners and learn step by step.

Watch this video as an additional resource to this article:

After watching the video, subscribe to the Robotics Back-End Youtube channel so you don’t miss the next tutorials!

As stated before, for this tutorial I’ll use VirtualBox. You can download the installer from their official wiki page. Take the latest available version, and choose the OS you’re currently using (Windows, Linux, Mac).

Then, after you’ve downloaded it, click on the installer and follow the steps on the screen to install VirtualBox on your computer.

Download Raspberry Pi OS Desktop ISO

Go to the Raspberry Pi download page – Raspberry Pi Desktop section – and click on the “Download” button for a direct download. You can also choose to download by Torrent, in this case make sure you have a Torrent software installed on your computer.

The download part is the longest of the installation process, as the ISO file is more than 2GB.

Create a new virtual machine for Raspberry Pi OS Desktop

Start VirtualBox. On the left you’ll see the list of all virtual machines you’ve already created. If you just installed VirtualBox, this list will be empty. As you can see on the image below, in my case I already have one. Let’s now create a new one for Raspberry Pi OS Desktop. Click on the “New” button.

You will get a setting popup for your new virtual machine.

Virtual Machine Name and type

First select a name which will be easy for you to remember. As you’ll install Raspberry Pi OS Desktop OS, why not simply call it “Raspberry Pi OS Desktop” (or “Raspbian Desktop”) ?

Also, you need to choose what kind of machine you want it to be. In this case, Linux, and more specifically Debian (64-bit).

Click on “Next”.

RAM allocation

Now you’ll have to choose how much RAM you want to allocate for your virtual machine. As you can see the recommended memory size here is 1GB. It’s better to put more if you can, as long as you stay in the green area (so the virtual machine doesn’t eat up the required resources for your host OS). In this example I’ve allocated 4GB.

Virtual Hard Disk

After the RAM, VirtualBox will ask you if you want to create a virtual hard disk for your virtual machine. At this point I recommend you follow the default instruction, which is “Create a virtual hard disk now”. Click on “Create” to go to the next screen.

If VirtualBox asks you to choose which kind of virtual hard disk you want, you can go with “VDI (VirtualBox Disk Image)”, which is the default option.

Then, it will ask you to choose between a dynamically allocated disk, or one with a fixed size. If you have a lot of space on your computer, and if its performance is quite low, choose “Fixed size”. Otherwise, “dynamically allocated” is good. This can use a little bit more resources when running the VM, but nothing to worry about if your computer has descent performances.

VirtualBox will ask you how much space you want to allocate for your VM. It may set 8GB by default, which is quite low. I recommend you put at least 15 to 25GB, so you won’t have to worry about it anymore (unless you plan on using heavy media files inside your VM).

Note: if hard disk space is dynamically allocated, you can put a bigger number, it’s OK since the additional disk space won’t be used at the beginning.

When clicking on “Create”, the virtual hard disk will be created and the popup will shutdown. You will see a new virtual machine on your list!

Allocate CPUs for your VM

There is one additional thing you can do to boost your VM, which is not in the default setup wizard. Select your “Raspberry Pi OS Desktop” (or whichever name you chose) and click on “Settings”. You can also right-click on the VM > “Settings”.

In the “System” tab, “Processor” panel, you can see how many CPUs are allocated for your VM. By default only 1 will be used. If you have 4 or 8 cores in your machine, I recommend you use 2 to 4 cores. This will really speed up things when running your VM.

Associate the Raspberry Pi OS Desktop ISO file to your Virtual Machine

Now, still inside the settings, go into the “Storage” tab. Select the “Empty” disk icon below “Controller: IDE”. On the right, click on the disk icon and select “Choose a disk file”. Now is the time to fetch your downloaded Raspberry Pi OS Desktop ISO.

After you’ve found and selected the correct ISO, you’ll be able to see it like in the following screenshot.

Click on “OK” to save and close the settings window.

Now, you can launch your Raspberry Pi OS Desktop VM by clicking on the “Start” button, which a big green arrow.

VirtualBox may ask you to choose (again) your startup ISO file.

In this case, browse your files and select your ISO, and then click on “Start”.

The first step of the installation is done. You have now successfully created a virtual machine, allocated RAM and CPU, and associated the Raspberry Pi OS Desktop ISO.

Now it’s time to install the Raspberry Pi OS Desktop OS itself.

Install Raspberry Pi OS Desktop on your virtual machine

After you’ve started Raspberry Pi OS Desktop from VirtualBox for the first time, you’ll get a menu asking you to choose between running or installing the OS.

Choose “Graphical install” with your keyboard arrows, and press ENTER. Usually if you don’t do anything for 10 seconds, the first choice will automatically be executed. No worry, in this case you just have to restart your VM (click on the top right cross > Shutdown).

After you’ve selected “Graphical install” you’ll get a series of dialogs to help you correctly install your OS.

Choose language

First, choose your language.

Click on “Continue”. Here you might get a loading bar saying “Loading additional components”. Wait until it’s done.

Partition Disks

In the previous section you have allocated some space to use for the virtual hard disk. Now is the time to create some partitions on this virtual disk.

The next few dialogs you get will let you choose how to partition your disk. If you’re not confident partitioning your disk manually, choose the following options, which are completely fine.

You will be asked if you want to erase all data on your disk. Don’t worry here, the disk we’re talking about is your virtual disk, not the space where all your personal data and Windows (or other) OS is stored. So, yes, you can choose to totally erase the virtual disk, since there’s nothing in it yet.

If you know what you’re doing, you can choose to separate the /home partition from the rest. Otherwise, all files in one partition is fine.

Then you get the summary of what will be created. As you can see 2 partitions will be created on your virtual hard disk:

• ext4: where all files will be stored.
• swap: this additional space will be used when your Raspberry Pi OS consumes too much RAM. This is kind of a “safety feature” to have when installing an OS.

Now, the installation wizard will show you a global summary and ask you to confirm. Click on “Yes” and “Continue”.

You should now see a loading bar stating “Installing the system”. Depending on your computer performance, and the resources that you’ve allocated for your VM, this can take quite a long time (a few minutes).

Install GRUB boot loader

After partitioning your disk, the installation wizard will ask you if you want to install the GRUB boot loader on your newly created hard drive. This is perfectly safe to do, as again, this is a new virtual hard drive, with nothing previously installed on it.

Choose “Yes” and click on “Continue”.

You should see the virtual hard drive created by VirtualBox in the list. Choose the device starting with “/dev/sda”, and click on “Continue”.

Well, this is the end of the Raspberry Pi OS Desktop installation steps! Now you should get an “installation complete” screen, and see this last progress bar.

After that, your Raspberry Pi OS Desktop is installed on your new virtual machine. All you have to do is launch it.

Your Raspberry Pi OS Desktop virtual machine is now ready – First launch

After the last installation step, your virtual machine may automatically reboot and start on your newly installed Raspberry Pi OS Desktop. If not, simply start it from the VirtualBox main window.

You should see this.

This is the GRUB menu, which simply ask which OS you want to start. If you do nothing, after about 5 seconds the first choice will be selected, which is what you want. So, either wait for 5 seconds, or press ENTER to launch Raspberry Pi OS Desktop (seen as “Debian GNU/Linux”).

As it’s the first time you launch your newly installed OS, you’ll see a welcome screen.

Click on “Next” to finish the configuration of your OS. This is optional but I strongly recommend you do it. You will have to:

• Choose a country, language, timezone, keyboard configuration.
• Change the default password (by default, username: “pi”, and password: “raspberry”).
• Update software with latest available versions.

What to do next on your Raspberry Pi OS Desktop?

Well, configuring Raspberry Pi OS Desktop on a virtual machine requires quite a few steps. But now that you’re here, everything should work fine and you can now use your OS without any problem.

Now, the interesting things can begin! You can start many Raspberry Pi projects directly on your computer, without having to have one Raspberry Pi board. Of course you won’t get access to the Raspberry Pi hardware (GPIO headers), but everything else is possible.

Start by configuring your environment, install a text editor (Nano, Vim, Emacs, …), and start developing your first project!