Raspberry Pi 3 Model BでUbuntu 18.04.1のaarch64(64ビット)カーネルを起動してみました。

起動手順を記録しておこうと思います。

※19.12.1追記：より新しい記事が御座います。

Raspberry Pi 4の場合

• Raspberry Pi 4で64ビット版Ubuntu 19.10 Eoan Ermineを高速起動するには

Raspberry Pi 3の場合

• Raspberry Pi 3で64ビット版Ubuntu 19.10を起動してみました

Raspberry Pi 3 Ubuntu 18.04.1 Multiarch起動手順

基本的にこちらの内容に従い、Raspberry Pi 3起動用microSDカードを作成後、64ビットカーネルをインストールする流れになります。

• ARM-RaspberryPi – Ubuntu Wiki

Raspberry Pi 3起動用microSDカード作成

1. ARM-RaspberryPi – Ubuntu Wikiページから「ubuntu-18.04.1-preinstalled-server-armhf+raspi2.img.xz」をダウンロードします。
2. EtcherでmicroSDカードへ書き込みます。
3. Pi 3で起動できるように、ブート領域のconfig.txtを変更します。既存のkernel行とdevice_tree_address行をコメント化して、新しいkernel行とinitramfs行を書き足すかたちです。

   kernel=vmlinuz
   initramfs initrd.img followkernel
   #kernel=uboot.bin
   #device_tree_address=0x02000000

   

4. ブート領域に「bcm2710-rpi-3-b.dtb」をコピーします。こちらからダウンロードさせて頂きました。
   • raspberrypi/firmware
   • raspberrypi/firmware firmware/boot/bcm2710-rpi-3-b.dtb
     
5. Pi 3B+の場合、次の3つのファイルも更新する必要があるそうです。
   1. bootcode.bin
   2. fixup.dat
   3. start.elf

Ubuntu 18.04.01 32ビットカーネルで起動

6. 作成したmicroSDカードをセットしてRaspberry Piを起動します。

armv7l(32ビット)版Ubuntu 18.04.1が起動します。ユーザ/初期パスワードはubuntu/ubuntuのようです。32ビットでUbuntu 18.04.1を利用する場合、以上で完了です。以下、64ビットカーネルのインストールと有効化の手順になります。

64ビットカーネルのインストールと有効化

7. 下記のコマンドでMultiarchを有効にして、64ビットカーネルをインストールします。

   sudo dpkg --add-architecture arm64 
   sudo apt update
   sudo apt install linux-image-raspi2:arm64

   Raspberry Pi 3 Model Bで試したところ、カーネルのインストールに5分程度かかりました。(環境により異なります)

8. /boot/firmware/config.txtを変更します。

   vi /boot/firmware/config.txt

   arm_control行を追加します。

   arm_control=0x200

   

9. 再起動すると、64ビットモードでUbuntuが起動します。

   sudo reboot

ログイン時のメッセージをみると、Linux 4.15.0-1017-raspi2 aarch64と表示され、確かに64ビットカーネルで起動していることがわかります。

一方、コマンド類は32ビットバイナリのままですが、問題なく動作するようです。試しにX Window System(デスクトップ)をインストールしてみました。

デスクトップのインストール

次のコマンドでxubuntu, lubuntu, kubuntuの何れかを選択してインストールが可能のようです。xubuntuをインストールしてみました。

sudo apt-get install xubuntu-desktop  # or
sudo apt-get install lubuntu-desktop  # or
sudo apt-get install kubuntu-desktop  # etc

X Window Systemは32ビットバイナリかと思いますが、64ビットカーネルで起動後、Multiarchで問題なく動作しています。

ただしWikiに記載されている「Accelerated X driver」は、64ビットモード起動後インストールできませんでした。

64ビットパッケージのインストール

下記の要領で64ビット版のアプリケーションをインストールできるようです。

sudo apt install firefox:arm64

Ubuntu 18.04のオフィシャルイメージでMultiarchがサポートされたおかげで、比較的簡単に、64ビットカーネルを起動できるようになりました。

64ビットのアプリケーションは、まだそれほど多くない印象ですが、Multiarchの土台ができたところですので、今後、順次対応アプリケーションが増えてゆくのではないでしょうか。

今後の発展を、応援しつつ、楽しみに待たせて頂きたいと思います。