Ubuntu 21.10 on RPi4B

Ubuntu 21.10 を Raspberry Pi 4B にインストールしてみました。

2021-10-23 以下の問題の修正が期待されます。

• HDMI output freezes under current/proposed impish kernels
  https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux-raspi/+bug/1946368

  現在のバージョンは

  $ uname -r -v
  5.13.0-1008-raspi #9-Ubuntu SMP PREEMPT Wed Sep 29 08:27:44 UTC 2021`

  2021-11-08 に Updates に修正がリリースされるらしい。
  proposed リポジトリをウォッチしよう。

2021-10-30 proposed で修正版が公開されたようです。

https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux-raspi/+bug/1946368/comments/60

Ubuntu のバージョンとパッケージバージョンの整理

Ubuntu	21.10	21.04	20.10	20.04
Codename	impish	hirsute	groovy	focal
Release Date	2021-10-14	2021-04-22	2020-10-22	2020-04-23
End of Life	2022-07	2022-01	2021-07	2025-04
linux	5.13.0	5.8.0	5.4.0	5.3
gnome-shell	40.5	3.38.1	3.36.1	3.34.1
xorg-server	1.20.13	1.20.9	1.20.8	1.20.5
xrdp	9.15	9.12	-	9.12
pulseaudio	15.0	14.2	-	13.99
pulseaudio-module-xrdp	-	0.5	0.5	0.5

環境構築

Ubuntu メディアの作成

1. Raspberry Pi Imager で SD カードに Ubuntu Server 21.10 (64bit) を書き込む。

2. Raspberry Pi 4B に SD カードを挿入して電源オンする。

3. ルータの DHCP サーバログから IP アドレスを確認する。(例: 192.168.11.4)

4. SSH で接続してパスワードを更新する。

   ssh ubuntu@192.168.11.4

5. パッケージを更新する。

   sudo apt udpate
   sudo apt upgrade

6. Raspberry Pi 関連ツール

   • ツールのインストール

     sudo apt install raspi-config

   • ツールの実行

     sudo vcgencmd bootloader_version
     sudo rpi-eeprom-update
     sudo raspi-config

7. config.txt の修正
   https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux-raspi/+bug/1946368
   下の 2 行を追加する。

   /boot/firmware/config.txt

   # Config settings specific to arm64
   arm_64bit=1
   dtoverlay=dwc2
   gpu_mem=512
   dtoverlay=vc4-fkms-v3d

8. ビルド用パッケージのインストール

   sudo apt install build-essential gettext meson m4
   sudo apt install gdebi

9. デスクトップ環境をインストールする。

   sudo apt install ubuntu-desktop-minimal

10. 日本語化

    sudo apt install language-pack-ja
    sudo update-locale LANG=ja_JP.UTF8
    sudo dpkg-reconfigure tzdata

11. XRDP をインストール

    sudo apt install xrdp

12. netplan から network manager に切り替える。

    /etc/netplan/99-my-config.yaml

    network:
      version: 2
      renderer: NetworkManager

    sudo reboot

Ubuntu Desktop の設定

13. ルータの DHCP サーバログから IP アドレスを確認する。(例: 192.168.11.4)

14. RDP で接続する。

15. ホームディレクトリの各フォルダ名を英語名に変更

    LANG=C xdg-user-dirs-gtk-update

16. テキストテンプレートファイルの作成

    touch ~/Templates/Text

17. 日本語化の続き

    Settings / Region and Language / Manage Installed Languages
    を選択すると不足パッケージがインストールされる。

18. 「カラーマネジメントされたデバイスを作成するには認証が必要です。」の対策

    /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/45-allow-colord.pkla

    [Allow Colord all Users]
    Identity=unix-user:*
    Action=org.freedesktop.color-manager.create-device;org.freedesktop.color-manager.create-profile;org.freedesktop.color-manager.delete-device;org.freedesktop.color-manager.delete-profile;org.freedesktop.color-manager.modify-device;org.freedesktop.color-manager.modify-profile
    ResultAny=no
    ResultInactive=no
    ResultActive=yes

    sudo systemctl restart polkit.service

19. 「Authentication is required to refresh the system repositories」対策

    # echo "X-GNOME-Autostart-enabled=false" >> /etc/xdg/autostart/gnome-software-service.desktop
    # echo "X-GNOME-Autostart-enabled=false" >> /etc/xdg/autostart/gnome-settings-daemon.desktop

    または

    /etc/polkit-1/localauthority/50-local.d/50-allow-package-management.pkla

    [Allow Package Management all Users]
    Identity=unix-user:*
    Action=org.debian.apt.*;io.snapcraft.*;org.freedesktop.packagekit.*;com.ubuntu.update-notifier.*
    ResultAny=no
    ResultInactive=no
    ResultActive=yes

    sudo systemctl restart polkit.service

GNOME Shell の設定

20. Tweaks のインストール

    sudo apt install gnome-tweaks

21. GNOME Shell 拡張のインストール

    • GNOME Shell Extensions

      sudo apt install gnome-shell-extensions

    • Arch Menu

      git clone https://gitlab.com/arcmenu/ArcMenu.git
      cd ArcMenu
      make install

    • Argos

      git clone https://github.com/mwilck/argos.git
      cp -r argos/argos@pew.worldwidemann.com ~/.local/share/gnome-shell/extensions

    • Dash to Panel

      sudo apt-get install gnome-shell-extension-dash-to-panel

    • Tweaks & Extensions in System Menu

      git clone https://github.com/F-i-f/tweaks-system-menu.git
      cd tweaks-system-menu
      meson build
      ninja -C build install

22. ログアウトしてログイン

23. Extensions を起動し、インストールした Gnome Shell 拡張を有効化する

アプリケーション

24. アプリケーションのインストール

    • Audacious

      sudo apt install audacious

    • Chromium

      sudo snap install chromium

    • Visual Studio Code
      https://code.visualstudio.com/download
      Download .deb package

      sudo gdebi code_*_arm64.deb

XRDP のサウンド転送

25. XRDP でサウンド転送

    • 前提パッケージ

      sudo apt build-dep pulseaudio
      sudo apt install libpulse-dev

    • ソースリポジトリの有効化

      software-properties-gtk

      「ソースコード」をチェック

    • インストール済みの pulseaudio (バージョン 15.0) のソースを展開

      cd /home/ubuntu/repos
      apt source pulseaudio
      cd pulseaudio-15.0+dfsg1
      meson build

    • (pulseaudio-module-xrdp がサポートする) pulseaudio 14.x のソースを展開

      cd /home/ubuntu/repos
      git clone -b stable-14.x https://gitlab.freedesktop.org/pulseaudio/pulseaudio.git
      cd pulseaudio
      ./bootstrap.sh
      ./configure

    • config.h の移植(14.2 から 15.0 へ)

      cd /home/ubuntu/repos
      cp pulseaudio/config.h pulseaudio-15.0+dfsg1/config.h
      sed -i -e 's/14.2/15.0/g' pulseaudio-15.0+dfsg1/config.h

    • pulseaudio-module-xrdp のインストール

      cd /home/ubuntu/repos
      git clone https://github.com/neutrinolabs/pulseaudio-module-xrdp.git
      cd pulseaudio-module-xrdp
      ./bootstrap && ./configure PULSE_DIR=/home/ubuntu/repos/pulseaudio-15.0+dfsg1
      make
      sudo make install
      ls $(pkg-config --variable=modlibexecdir libpulse)

      ログアウトしてログインすると、サウンドの出力デバイスがxrdp sinkになる。
      内蔵ヘッドフォンに戻った場合はpulseaudio -kで回復する。

Wi-Fi アクセスポイント

26. アクセスポイント化

    https://gist.github.com/narate/d3f001c97e1c981a59f94cd76f041140

Bluetooth

27. Bluetooth の有効化

    sudo apt install pi-bluetooth bluetooth bluez
    sudo usermod -a -G bluetooth ubuntu
    sudo reboot

28. Flatpak

    sudo apt install flatpak
    flatpak remote-add --if-not-exists flathub https://flathub.org/repo/flathub.flatpakrepo
    sudo reboot

接続構成検討

インターネット経由接続

クライアントから OpenVPN のトンネルを通して RPi4 に接続する方式。接続できた。

ルータ経由接続

クライアントから Wi-Fi ルータ経由で RPi4 に接続する方式。接続できた。

直接接続

RPi4 を Wi-Fi アクセスポイント化して直接接続する方式。
ルータがない場合でも RPi4 と Android スマートフォンは接続が可能。接続できた。

https://gist.github.com/narate/d3f001c97e1c981a59f94cd76f041140

画面転送

RPi4 の画面出力を HDMI キャプチャ機器からクライアント端末の入力とする。
マウスとキーボードは本体に接続する。接続できたがクライアントのバッテリーの消費が激しい。

メモ

SD カード起動

• Ubuntu Server を入れてから Ubuntu Desktop をインストールした方がよいかもしれない。
• 物理ディスプレイを HDMI 接続した環境では GDM からログイン直後に再起動してしまう。
  以下の問題かもしれない。
  https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/linux-raspi/+bug/1946368
• USB HUB を接続すると Ubuntu がうまく起動しない。

USB 起動

• Raspberry Pi OS は USB ブートできた
• Ubuntu Server / Desktop は USB ブート中に再起動がかかってループ。