كيفية تشغيل Raspberry Pi في VirtualBox

يعد تشغيل Raspberry Pi في جهاز افتراضي طريقة مفيدة للمطورين والهواة وأي شخص يريد التجربة قبل الشراء. إليك كيفية القيام بذلك في VirtualBox.

لماذا قد تحتاج إلى Raspberry Pi افتراضيًا

Raspberry Pi هو كمبيوتر أحادي اللوحة بحجم بطاقة الائتمان تقريبًا. إنه كمبيوتر شخصي صغير يعمل بكامل طاقته بسعر مناسب وبمواصفات رائعة. هناك العديد من الطرز في مجموعة المنتجات، بدءًا من Pi Pico البسيط بأقل من 10 دولارات وحتى منتج Raspberry Pi 5 الرائد الذي تم الإعلان عنه في سبتمبر 2023. يُباع هذا المنتج بسعر 60 دولارًا للطراز سعة 4 جيجابايت، و80 دولارًا للطراز سعة 8 جيجابايت.

نظرًا لحجمها الصغير وسعرها المنخفض وقدرتها على تشغيل توزيعات Linux، فقد تم تبني Raspberry Pis من قبل الهواة والمصممين والمبدعين وتم استخدامها في جميع أنواع المشاريع المثيرة للاهتمام والإبداعية، والتي تتجاوز بكثير سوقها التعليمي المقصود. غالبًا ما تعمل هذه المشاريع كـ أنظمة بدون رأسباستخدام القوة الحسابية في الحالات التي لا تحتاج فيها إلى شاشة ولوحة مفاتيح وماوس. يوفر Raspberry Pi العقل المدمج للمشروع، ويعمل بدون تفاعل بشري. استخدم الناس Raspberry Pi كعنصر حوسبة أساسي لأجهزتهم المتصلة بالشبكة وأجهزة إنترنت الأشياء.

لكنك لست مقيدًا بالأجهزة التي لا تحتوي على رأس. فمعظم طرز Raspberry Pi قادرة على تشغيل شاشة عالية الدقة. في الواقع، تحتوي طرز Raspberry Pi 4 و5 على مخرجين micro-HDMI، مما يسمح لهما بتشغيل شاشتين في وقت واحد، ويمكن لطرازات Raspberry Pi 1 و2 و3 تشغيل شاشة واحدة. قم بتحميلها بتوزيعة Linux مصممة لأجهزة ARM، وقم بتوصيل لوحة مفاتيح وفأرة وشاشة، وستحصل على كمبيوتر مكتبي.

من المؤكد أن قوة النماذج السابقة كانت تعني أن الأداء كان متواضعًا، لكن النماذج الأحدث كانت أقوى بشكل ملحوظ. إن القدرة على استخدام Raspberry Pi بهذه الطريقة تجعل التطوير لـ Pi أسهل كثيرًا. قد يؤدي التطوير على منصة أخرى مثل جهاز كمبيوتر سطح المكتب التقليدي إلى مفاجآت عندما يتم نقل الكود الخاص بك إلى Raspberry Pi للاختبار.

المشكلة هي أن مطوري البرامج يحتاجون إلى الطاقة، ولا يقدم Raspberry Pi الكثير. لكي تتحرك التطورات بوتيرة واقعية، يجب أن تكون أوقات التجميع قصيرة. ربما تحتاج سلسلة أدواتك إلى ذاكرة أكبر مما يمكن أن يدعمه Raspberry Pi. علاوة على ذلك، يستخدم Raspberry Pi بطاقة SD للتخزين، لذلك يمكن تقليل الأنشطة التي تتطلب قرصًا كثيفًا.

تتمثل إحدى الإجابات في تشغيل نظام التشغيل Raspberry Pi كجهاز افتراضي على أجهزة أخرى. يمنحك هذا القوة التي تحتاجها لتشغيله بسرعة واقعية، والقدرة على تكوين قدر كبير من ذاكرة الوصول العشوائي ومساحة القرص الصلب كما تريد.

يمكنك استخدام ذلك للمساعدة في جهود التطوير الخاصة بك، ثم اختبار تطبيقك على جهاز افتراضي آخر تم تكوينه لتكرار المواصفات الفعلية لجهاز Raspberry الذي ستشغل عليه البرنامج النهائي. نظرًا لأنه يمكنك إنشاء لقطة من جهاز افتراضي والعودة إليه، فيمكنك على الفور إعادة جهاز الاختبار الخاص بك إلى حالة عارية بين الاختبارات.

ربما لا تكون مطورًا، بل ربما تكون مجرد شخص مهتم بجهاز Raspberry Pi ولكنك حذر من دفع أموالك قبل أن تتاح لك الفرصة لتجربته ومعرفة ما إذا كان يناسب احتياجاتك. سيمنحك تشغيل نظام التشغيل Raspberry OS في جهاز افتراضي فكرة جيدة عما يمكن توقعه.

سيكون هناك بعض الاختلافات بالطبع، ولن تقوم باختبار أجهزة Raspberry Pi الفعلية، وبالتالي فإن معدل نقل الشبكة وجودة الفيديو لن تكون ممثلة للجهاز الفعلي.

دعنا ننتقل إلى الخطوات المطلوبة لإعداد آلة افتراضية Raspberry Pi في فيرتوالبوكس.

تنزيل نظام التشغيل Raspberry Pi Desktop

هناك العديد من أنظمة التشغيل التي يمكنك استخدامها على Raspberry Pi، ولكن أجهزة Raspberry Pi تعتمد على ARM، ولا يحاكي VirtualBox أجهزة ARM. لذا لإنشاء جهاز افتراضي، تحتاج إلى استخدام نظام تشغيل Raspberry Pi يوفر أيضًا إصدارًا يدعم أجهزة x86.

نظام التشغيل الرسمي لـ Raspberry Pi يسمى Raspberry Pi OS. وهو يعتمد على Debian Linux ويمكنك تنزيل نسخة للكمبيوتر الشخصي وMacهذه هي النسخة التي سنستخدمها.

قم بتنزيل نظام التشغيل Raspberry Pi Desktop ولاحظ مكان وجود صورة ISO على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. من المحتمل أن تكون موجودة في مجلد “التنزيلات” لديك.

إنشاء الآلة الافتراضية

الخطوة الأولى هي إنشاء الكمبيوتر الافتراضي الذي سنقوم بتثبيت نظام التشغيل فيه.

ابدأ تشغيل VirtualBox، وانقر فوق “Machine” ثم “New”. نحتاج إلى إعطاء اسم للآلة الافتراضية. هذا مجرد تسمية يستخدمها VirtualBox لتحديد الآلة، لذا يمكنك تسميتها بأي اسم. سنستخدم الاسم البسيط “RaspberryPi”.

في حقل “المجلد”، أدخل الدليل الذي تريد أن يخزن فيه VirtualBox جهازك الافتراضي الجديد. في حقل “صورة ISO”، اختر الملف الذي قمت بتنزيله. تتيح لك القائمة المنسدلة الانتقال إلى الملف. أخيرًا، حدد مربع الاختيار “تخطي التثبيت غير المراقب” وانقر على زر “التالي”.

تتيح لنا صفحة “الأجهزة” تعيين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وعدد أنوية وحدة المعالجة المركزية التي نخصصها لهذه الآلة الافتراضية.

لقد قمت باختيار 8 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي وتركت نوى وحدة المعالجة المركزية عند واحد. انقر فوق الزر “التالي” عندما تكون مستعدًا للمتابعة.

تتيح لك صفحة “القرص الصلب الافتراضي” تحديد حجم القرص الصلب في VirtualMachine. سيؤدي هذا إلى تكرار بطاقة SD التي يستخدمها Raspberry Pi للتخزين.

لقد أعطيته قرصًا صلبًا بسعة 16 جيجابايت، وتجاهلت الخيارات الأخرى. هذا لا يستنزف 16 جيجابايت من القرص الصلب فورًا، حيث يسمح VirtualBox لمحرك الأقراص الظاهري للجهاز الافتراضي بالنمو عند الطلب حتى يصل إلى 16 جيجابايت كحد أقصى.

انقر على زر “التالي” للمتابعة.

تُظهر لك صفحة “الملخص” ملخصًا لاختياراتك.

انقر فوق زر “إنهاء” لإنشاء الجهاز الافتراضي الخاص بك.

ستشاهد إدخالاً جديدًا في تطبيق VirtualBox، بالاسم الذي اخترته للتو. في حالتنا، كان “Raspberry Pi”.

سنقوم بضبط بعض الإعدادات في جهازنا. حدد الجهاز الافتراضي الجديد وانقر على أيقونة “الإعدادات”.

حدد “العرض” في الشريط الجانبي، ثم اسحب شريط التمرير “ذاكرة الفيديو” إلى أقصى اليمين.

يتيح هذا للآلة الافتراضية المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لاستخدامها لبطاقة الرسومات الافتراضية الخاصة بها.

حدد “الشبكة” في الشريط الجانبي واختر “المحول المتصل” في القائمة المنسدلة “مرفق بـ”.

يتيح هذا لجهازنا الافتراضي اتصالاً بالشبكة في نفس نطاق IP لجهاز الكمبيوتر الفعلي لديك. وهذا يجعل من الأسهل الوصول إلى جهازك الافتراضي عبر SSH، إذا كنت بحاجة إلى ذلك، ويسمح لجهازك الافتراضي بالوصول إلى الأجهزة المادية مثل الطابعات. انقر فوق الزر “موافق” في أسفل الشاشة. سيتم إغلاق مربع حوار الإعدادات.

الآن يمكننا تشغيل الجهاز الافتراضي الخاص بنا عن طريق النقر على أيقونة السهم الأخضر.

تم تشغيل الجهاز الافتراضي الخاص بنا وتم تشغيل صورة ISO.

حدد “تثبيت” من القائمة واضغط على “Enter”. حدد لوحة المفاتيح الخاصة بك من القائمة واضغط على “Enter”.

في شاشة “تقسيم الأقراص”، حدد “موجه – استخدام القرص بالكامل” واضغط على “أدخل”.

لدينا محرك أقراص ثابت واحد فقط في هذه الآلة الافتراضية. لقد تم تحذيرنا من أنه سيتم مسح جميع البيانات منه. لا بأس، لا يوجد شيء على محرك الأقراص الثابت الجديد هذا.

اضغط على “Enter” للمتابعة. سيُطلب منك تحديد مخطط التقسيم. تأكد من تحديد “كل الملفات في قسم واحد (موصى به للمستخدمين الجدد)” واضغط على “Enter”.

ستشاهد ملخصًا لخيارات التقسيم التي قمت بها.

اضغط على “Enter” للمتابعة. تتغير الشاشة للسماح لك بإلغاء الاشتراك. يتم تحديد “لا” افتراضيًا.

قم بتحديد “نعم” واضغط على “أدخل”. سترى الآن شاشة تخبرك بأن المثبت يفترض أنك تريد تثبيت محمل التمهيد GRUB على محرك الأقراص الأساسي لهذا الجهاز الظاهري.

إنه محرك الأقراص الوحيد الذي لدينا، لذا يمكنك الضغط على “Enter” لقبول هذا الموقع.

في الشاشة التالية، حدد “/dev/sda (ata-VBOX_HARDRISK….)” واضغط على “Enter”.

يخبر هذا المثبت باستخدام القسم الأول على القرص الصلب كموقع لمحمل التمهيد.

سيظهر شريط التقدم بشكل تدريجي أثناء إجراء التثبيت.

في النهاية، ستظهر لك صفحة “إنهاء التثبيت”.

تأكد من تحديد “متابعة” ثم اضغط على “Enter”. سيتم إعادة تشغيل الجهاز الظاهري الخاص بك.

التمهيد إلى Raspberry Pi للمرة الأولى

أثناء تشغيل الآلة الافتراضية، سترى شاشات التشغيل المعتادة كما لو كنت تقوم بتشغيل Raspberry Pi فعليًا. أول شاشة ستراها هي قائمة GRUB.

يمكنك إما الضغط على “Enter” أو الانتظار حتى تنتهي مهلة القائمة. وعادةً ما يستغرق هذا الأمر حوالي 10 ثوانٍ.

عند تشغيل الجهاز الظاهري لأول مرة، سيتعين عليك تقديم بعض المعلومات لإكمال تكوين جهاز Pi الظاهري.

انقر على زر “التالي” عندما ترى شاشة الإعداد الأولى. في شاشة “تعيين الدولة”، استخدم القوائم المنسدلة لتحديد إعدادات الدولة واللغة والمنطقة الزمنية.

انقر على زر “التالي” للمتابعة.

في شاشة “إنشاء مستخدم”، أدخل اسم المستخدم الخاص بك وقم بإنشاء كلمة مرور له.

انقر على زر “التالي” لإنشاء حساب المستخدم الخاص بك.

تتحقق شاشة “تحديث البرنامج” من تثبيت البرنامج الحالي لديك من خلال مستودعات البرامج للتأكد من تحديثه. يستغرق هذا بعض الوقت، ولكنني أنصحك بالانتظار حتى يتم تنفيذه.

الضغط على زر “التالي” يؤدي إلى إجراء عمليات التحقق من التحديث.

انقر فوق زر “موافق” عند اكتمال التحديثات.

انقر على زر “إعادة التشغيل” لتطبيق التغييرات.

ضبط دقة الشاشة

عند تشغيل جهاز Raspberry Pi الافتراضي، سيقوم بتسجيل دخول المستخدم الخاص بك، وسيبدأ التشغيل مباشرة إلى سطح مكتب LXDE. ولكنك سترى على الأرجح أن سطح المكتب الخاص بك عبارة عن مستطيل صغير في منتصف الشاشة بدقة 800×600.

من السهل ضبط دقة أكثر واقعية. انقر على أيقونة Raspberry في الزاوية العلوية اليسرى.

من القوائم، حدد “التفضيلات” > “تكوين الشاشة”.

سيتم فتح تطبيق “محرر تخطيط الشاشة” على سطح المكتب. انقر بزر الماوس الأيمن على المربع الرمادي المسمى “virtual1”.

من القوائم، حدد “الدقة” ثم الدقة التي ترغب في استخدامها. ستحتاج إلى إعادة التشغيل حتى تسري التغييرات.

لقد تم كل شيء على ما يرام

هذا كل شيء. أنت جاهز للتجربة والاستكشاف في جهاز Raspberry Pi الافتراضي الخاص بك.

ذات صلة: 16 مشروعًا رائعًا لجهاز Raspberry Pi الجديد الخاص بك