Das bekannte Google-Betriebssystem Android basiert auf Linux. Da ist die Idee naheliegend, die leistungsfähige Hardware auch mit anderen Linux-Distributionen zu verwenden.
Praktische Hürden: Aktuelle Linux-Distributionen sind für x86- oder x86_64-Architektur aktuelle PC-Prozessoren übersetzt und optimiert. Das bedeutet, dass der Code auf einem ARM-Prozessor (typischerweise in Tablets verwendet) nicht funktioniert.

Hardware nicht abgestimmt

Auch wenn die Linux-Distribution für die ARM-Architektur übersetzt wurde gibt es praktische Hindernisse. Ein Tablet wird nicht mit Tastatur und Maus bedient, sondern mit dem integrierten Touchpad. Die Linux-Distribution muss diese Bedienung vorsehen. Auch die interne Hardware muss von dem Linux-Betriebssystem anders genutzt werden. Der Speicher ist üblicherweise kleiner als in handelsüblichen Rechnern – die Grafik ist Hardware spezialisierter und nicht so leistungsfähig.  Aktuelle Rechner besitzen sehr leistungsfähige Prozessoren die sogar einzelne Kerne hochtakten können, um nicht parallelisierte Programme zu beschleunigen. Die in Android-Tablets verwendete Hardware besitzt nicht diese Leistungsfähigkeit. Die verwendete Software sollte parallelisiert sein beziehungsweise Multi-Core-Unterstützung besitzen, um die verfügbaren Kerne des Linux-Tablets voll auszunutzen. Der Massenspeicher muss ebenfalls anders behandelt werden. In Linux-Tablets wird FLASH-Speicher verwendet. Auch SD-Karten bestehen aus diesem Speicher. Dieser ist zwar sehr schnell zu lesen, kann aber nur langsam und nicht beliebig oft beschrieben werden. Temporäre Dateien sollten im knappen Arbeitsspeicher zwischengespeichert werden, auch aus Energiespargründen.

Portierungsprobleme

Der Hersteller möchte das Tablet mit seiner Software verkaufen. Begründet wird das mit dem Support. Aber auch Werbeverträge mit anderen Firmen spielen eine Rolle.
Der Hersteller hat wenig Motivation, genaue Spezifikationen seiner Hardware herauszugeben. Beim Entwickeln einer Linux-Alternative stellen sich ähnliche Probleme wie bei der Portierung neuer Software auf alte Hardware. Es fehlen Treiber für die integrierte Grafik, die Kamera kann nicht angesprochen werden, Spezial-ICs für NFC oder die Ladeelektronik werden nur rudimentär unterstützt. Aus diesen Gründen konzentriert sich die Entwicklung auf einige wenige, dafür aber stark verbreitete, Tablets welche auch oft gute Treiberunterstützung von Haus aus haben.

Gründe für Linux-Tablets:

  • Ein Grund für die Verwendung von Linux auf Tablets ist der niedrige Energieverbrauch. Die ARM-Architektur ist bekannt dafür, sehr energieeffizient zu sein. Ein Grund dafür ist auch die nicht nötige Abwärtskompatibilität.
  • Der günstige Preis spricht ebenfalls für Tablets. Schließlich erhält man einen großen, blickwinkelunabhängigen Bildschirm in schmalem Gehäuse inklusive unterbrechungsfreier Stromversorgung.
  • Durch die Verwendung einer Android-Alternative tun sich neue Möglichkeiten auf. So kann man z.B. sein Tablet als Webserver mit Apache verwenden, als Massenspeicher im WLAN oder als Linux-Router mit integriertem GUI.

 

Ubuntu

Lösungen für die angesprochenen Probleme bieten mehrere große Hersteller. Ubuntu bietet eine speziell entwickelte Version seiner Software namens “Ubuntu Touch” an. Diese ist ein vollwertiger Ersatz des Android-Betriebssystems und ist nur auf ausgewählter Hardware installierbar. Die Bedienung ist vollständig an Tablets angepasst – eine Bedienung über die Konsole ist nicht notwendig.

OpenSUSE

OpenSUSE bietet einen traditionellen Weg mit Erweiterungen seiner bekannten Distribution. Die Bedienung ist eher an einen normalen Rechner angepasst. Je nach dem welche Anwendung man startet merkt man, dass die Hardware eines Linux-Tablets nicht so leistungsfähig wie die eines vollwertigen Rechners ist. Allen Distributionen gemeinsam ist, dass nicht alle PC-Programme dort funktionieren werden. Viele Programme sind nicht im Source-Code verfügbar sondern nur als fertiges Binary. Der Grund dafür ist oft das Copyright oder mangelndes Interesse des Herstellers. Eine Anpassung an die ARM-Architektur ist nicht möglich – man muss also auf diese Programme verzichten.

Andere Alternativen

Auch ohne spezialisierte Linux-Distribution ist Linux auf dem Android-Tablet verwendbar. Mittels der Android-Debug-Bridge (ADB) kann man auf dem Tablet eine Shell öffnen und dort die normalen Linux-Befehle wie „ls“, „mkdir“, „ps“ und „free“ ausführen. Möglich macht das die verwendete „busybox“, welche einen Grundstock an Befehlen zur Verfügung stellt.
Eine weitere Möglichkeit das native Android-System zu erweitern ist ein chroot. Dabei wird unterhalb des Android-Linux ein weiterer Dateibaum eingerichtet, welcher ein vollwertiges Linux enthält. Mittels „chroot“ wechselt man in dieses untergeordnete System. Dort kann man dann die entsprechenden Programme nutzen. Für diese erscheint das untergeordnete System als “/”. Auf das ursprüngliche Android-Linux kann man von dort aus nicht zugreifen. Die andere Richtung ist weiterhin möglich. Eine Einschränkung dabei ist der fehlende Zugriff auf die Grafikhardware und der Zwang, den mitgelieferten Kernel für das Linux-Tablet zu verwenden.

Der sichere Weg zurück

Die Hersteller übernehmen nur Garantie für die Originalkonfiguration. Es ist also empfehlenswert, vor der Installation die Originalsoftware zu sichern. Diese kann im Falle eines Hardware-Defekts wieder hergestellt und das Gerät eingeschickt werden. Für die Sicherung der Software hat der Hersteller meistens eine separate “recovery”-Partition vorgesehen. Auf dieser ist ein spartanisches Linux installiert mit welchem man Backups erstellen und wieder herstellen kann. Es ist empfehlenswert, auch diese Software zu tauschen. Projekte wie “Clockworkmod” und “TWRP” bieten ein angenehmes Interface und Features wie Prüfsummen und Kompression. Es reicht nicht aus ein Backup auf der SD-Karte oder auf dem internen FLASH-Speicher zu schreiben. Zusätzlich sollte dieses auf ein Backup-Medium wie z.B. eine externe Festplatte geschrieben werden. Die aktuell verfügbaren Alternativ-Betriebssysteme für Android-Tablets sind auf fortgeschrittene Anwender zugeschnitten. Man benötigt einen PC mit installierten Treibern sowie den Tools „fastboot“ und „ADB“. Zusätzlich benötigt man ein Grundwissen über Linux, damit man bei Fehlern richtig vorgehen kann. Durch das vorher angefertigte Backup und gute Anleitungen ist es zum Glück sehr schwer, permanenten Schaden, genannt „brick“, anzurichten.

Fazit

Eine Konkurrenz für Googles Android sind diese Linux-Alternativen noch nicht. Es ist aber eine Möglichkeit neue Konzepte auszutesten, was in Android aufgrund der Größe der Veränderungen nicht ginge. Weiter ist es eine Alternative für die Industrie. Dort werden oft X86-Rechner mit integriertem Monitor verwendet, um Informationen anzuzeigen. Diese recht teure Hardware kann durch weit verbreitete Standard-Hardware abgelöst werden.

 

Bildquelle: Bigstock-ID: 7944646 by kgtoh

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