Alors que j’ai commencé à découvrir le Raspberry Pi 5 et son nouveau système d’exploitation, mis en ligne il y a quelques jours sur le site de la Fondation, le blog raspberrypi.com publie un premier article de Simon Long sur les nouveautés de ce système d’exploitation. L’utilitaire Raspberry Pi Imager permet de créer directement une carte SD avec le système dessus. Si vous lisez l’anglais cet article vous renseignera, pour les lecteurs qui ne pratiquent pas la langue de nos voisins grands bretons, je vous en propose une traduction. Pour ceux qui se posent la question, j’utilise DeepL pour une traduction brute, puis je relis le texte pour m’assurer qu’il emploie des tournures gauloises et je le modifie au besoin.

BookWorm, la nouvelle version de Raspberry Pi OS

2023 est une une année impaire, il y a donc une nouvelle version majeure de Debian, et la Fondation publie bien entendu la version correspondante de Raspberry Pi OS.

La version de Debian de cette année s’appelle Bookworm. (Comme vous le savez probablement, les versions de Debian sont nommées d’après les personnages de Toy Story de Disney/Pixar, mais il y a eu tellement de versions que tous les personnages dont vous avez entendu parler ont déjà été utilisés. Bookworm était un personnage mineur dans Toy Story 3 – et non, je ne m’en souvenais pas non plus…)

 

Qu’y a-t-il de nouveau dans Bookworm ? Eh bien, pas grand-chose… et pourtant à peu près tout. Je vous explique…

Debian Bookworm elle-même est principalement constituée de mises à jour incrémentales du logiciel qui se trouvaient déjà dans la version précédente de Debian Bullseye. Il y a quelques petits changements – regardez ici pour la liste – mais ils n’affecteront pas les utilisateurs de Raspberry Pi. Bookworm lui-même n’entraîne pas beaucoup de changements.

Cependant, depuis un an environ, la Fondation travaille sur des changements architecturaux majeurs pour le Raspberry Pi Desktop, et ceux-ci sont lancés pour la première fois dans la version de Bookworm. Et c’est là que vous pourrez remarquer quelques différences.

Wayland

La plus importante d’entre elles est le passage à l’utilisation de Wayland plutôt que X11 comme système d’affichage.

Depuis environ 35 ans, la plupart des environnements de bureau Unix, y compris le Raspberry Pi Desktop, sont basés sur le système de fenêtres X11. Mais, comme il n’est pas surprenant pour un logiciel vieux de plusieurs décennies, X11 présente diverses limitations lorsqu’il est utilisé sur des ordinateurs modernes. Pour y remédier, la plupart des distributions Linux utilisent Wayland ; celles qui ne l’ont pas encore fait prévoient de le faire à l’avenir.

Le principal avantage de Wayland est la performance. Sous X11, deux applications distinctes sont impliquées dans l’affichage d’une fenêtre. Le serveur d’affichage est utilisé pour créer des fenêtres sur l’écran et pour donner aux applications un endroit où dessiner leur contenu ; le gestionnaire de fenêtres est utilisé pour positionner les fenêtres les unes par rapport aux autres et pour décorer les fenêtres avec des barres de titre et des cadres. Dans un système Wayland, ces deux fonctions sont combinées dans une seule application, appelée compositeur, de sorte qu’une application n’a besoin de s’adresser qu’à un seul élément au lieu de deux pour que ses fenêtres soient dessinées.

Cela présente également un avantage en termes de sécurité. En effet, sous X11, toutes les applications communiquaient avec le serveur d’affichage, et cette communication était bidirectionnelle, ce qui permettait à toutes les applications d’échanger des informations. Sous Wayland, les applications sont toutes isolées les unes des autres au niveau du compositeur, de sorte qu’aucune application ne peut voir ce que fait une autre application.

Wayland lui-même n’est qu’un protocole. Pour l’utiliser, vous avez besoin d’un compositeur qui supporte Wayland. Dans la version précédente de Raspberry Pi OS, nous utilisions le gestionnaire de fenêtres Mutter, qui pouvait fonctionner comme un compositeur Wayland. Mais cela s’est avéré être un mauvais choix ; il était relativement lent et encombrant, et un peu dépassé, c’est pourquoi nous n’avons offert le support de Wayland qu’à titre expérimental dans Bullseye.

Pour Bookworm, nous utilisons un compositeur appelé Wayfire. Celui-ci utilise une bibliothèque Wayland standard appelée wlroots, qui est utilisée par plusieurs compositeurs Wayland modernes. Et comme Wayfire fonctionne beaucoup mieux que Mutter en tant que compositeur Wayland sur Raspberry Pi, Wayland est maintenant le mode d’opération par défaut pour le bureau. (Avec une mise en garde : pour l’instant, Wayland n’est le mode par défaut que sur les Raspberry Pi 4 et 5. Les performances de Wayfire sur les plateformes antérieures sont encore en cours d’optimisation, donc pour l’instant elles continueront à exécuter l’ancien serveur d’affichage X11 et le gestionnaire de fenêtres Openbox, mais à un moment donné, ces plateformes seront également basculées sur Wayfire).

Si vous démarrez Raspberry Pi OS sur un Pi 4 ou 5, vous obtiendrez maintenant un bureau Wayfire. Il devrait être pratiquement identique au bureau auquel vous êtes habitué avec Bullseye, mais les apparences sont trompeuses – il a fallu beaucoup de travail pour arriver à ce que les deux environnements de bureau se ressemblent !

Il y a toujours une barre des tâches en haut de l’écran qui vous permet de lancer des applications et de voir l’état des différents systèmes, mais il s’agit d’une toute nouvelle application. Sous Bullseye, il s’agissait d’une application appelée lxpanel, qui a été remplacée par wf-panel-pi (abréviation de « wayfire panel for Raspberry Pi« ).

Cette application est basée sur wf-shell, l’exemple d’application de panneau des auteurs de Wayfire, mais nous l’avons largement modifiée pour qu’elle ressemble et fonctionne comme lxpanel. La plus grande partie de ce travail a consisté à porter tous les plugins lxpanel existants – les icônes qui contrôlent le volume, le réseau, le Bluetooth, etc – afin qu’ils fonctionnent tous avec wf-panel-pi.

Le fond d’écran lui-même est toujours dessiné par l’ancien gestionnaire de fichiers pcmanfm qui était utilisé sous Bullseye, mais il a été modifié pour utiliser Wayland comme protocole d’affichage plutôt que X11, c’est donc maintenant une application Wayland native.

Le fonctionnement des applications individuelles dans un environnement Wayland dépend de la manière dont elles sont écrites. Les boîtes à outils graphiques standard, comme GTK et Qt, sont désormais compatibles avec Wayland : elles peuvent détecter si une application qui les utilise s’exécute dans un environnement Wayland, et elles acheminent alors tous les appels graphiques via le protocole Wayland, en s’exécutant comme des applications Wayland natives. La plupart des applications préinstallées dans le cadre du Raspberry Pi Desktop utilisent l’une de ces boîtes à outils et s’exécutent donc en tant qu’applications Wayland.

Quelques applications utilisent un toolkit qui n’est pas compatible avec Wayland, ou contournent complètement un toolkit en faisant des appels directs à X11. Bien qu’il semble que ces applications ne fonctionneraient pas sur Wayland, il existe un correctif pour cela. Notre implémentation de Wayland inclut un logiciel appelé XWayland – il s’agit d’un serveur d’affichage X11 qui se trouve au-dessus de Wayland. Il gère toutes les parties non graphiques de X lui-même, et transmet toutes les parties graphiques à l’implémentation Wayland sous-jacente. XWayland est conçu pour se lancer automatiquement dès qu’une application demande quoi que ce soit à X, de sorte que tout cela devrait fonctionner de manière transparente.

Voilà pour Wayland. En gros, tout ce que vous voyez sur le bureau est maintenant dessiné de manière complètement différente de la manière dont il était dessiné sous Bullseye – mais si Simon Long a bien fait son travail, vous ne devriez pas remarquer de différences significatives ! Les fenêtres ont maintenant des ombres subtiles, et elles s’ouvrent et se ferment avec des animations au lieu d’apparaître et de disparaître.

Simon a également ajouté quelques nouveaux plugins. Le plugin « Power » est activé par défaut et surveille les problèmes d’alimentation électrique tels qu’une faible tension d’alimentation ou un courant USB excessif. Si l’un de ces problèmes survient, une notification s’affiche pour vous informer de ce qui s’est passé, et une icône apparaît dans la barre des tâches. En cliquant sur cette icône, vous accédez à une page web contenant plus d’informations sur le problème et les solutions possibles.

L’autre nouveau plugin est « GPU« , qui affiche un graphique de la charge sur le GPU du Raspberry Pi, similaire à celui que le plugin CPU existant affichait pour le CPU. Il n’est pas activé par défaut, mais peut être ajouté en faisant un clic droit sur la barre des tâches et en choisissant « Add/Remove Plugins« .

 

 

Comme mentionné ci-dessus, le travail sur Wayland/Wayfire est en cours – La Fondation optimise toujours l’OS pour le matériel des premiers modèles de Raspberry Pi, et espère pouvoir déployer l’expérience de bureau Wayland pour tous les modèles de Raspberry Pi en temps voulu.

PipeWire

La Fondation a donc modifié ce qui est utilisé pour dessiner tous les graphiques. Pour aller de pair avec cela, ils ont également changé ce qui est utilisé pour contrôler le son.

À l’origine, le bureau utilisait l’interface sonore ALSA de Linux pour communiquer avec le matériel audio. Cette interface fonctionnait, mais elle était assez primitive et présentait de nombreuses limitations. Il y a quelques années, on est passé à l’interface PulseAudio, qui se trouve au-dessus de la couche ALSA de bas niveau. Cette interface a apporté beaucoup plus de flexibilité : elle a facilité la gestion d’éléments tels que les périphériques audio Bluetooth, a permis de mélanger l’audio de plusieurs applications et a permis de passer facilement d’une sortie à l’autre en cours de lecture.

Pour cette version, PulseAudio a été remplacé par le système audio PipeWire, plus récent. Celui-ci s’appuie sur les fonctionnalités offertes par PulseAudio, notamment en offrant une meilleure prise en charge de l’audio accompagnant la vidéo. Il réduit la latence, ce qui est important dans de nombreuses applications. Il gère mieux les périphériques audio Bluetooth, se souvenant de ceux qui étaient utilisés lors de la mise hors tension et les reconnectant automatiquement au démarrage. Enfin, il est conçu pour mieux fonctionner dans l’environnement Wayland, plus sûr, où les applications sont isolées les unes des autres.

Du point de vue de l’utilisateur, PipeWire peut être contrôlé par n’importe quelle application qui contrôle PulseAudio, de sorte que les commandes de volume et de microphone de la barre des tâches fonctionnent exactement comme sous PulseAudio, mais sous Bookworm, elles s’adressent à PipeWire plutôt qu’à PulseAudio.

Réseau

Les graphiques et le son sont nouveaux – quoi d’autre ?

Avec Bullseye, la Fondation avait déployé l’utilisation du contrôleur réseau NetworkManager en tant qu’option pouvant être sélectionnée dans raspi-config. C’est maintenant le mécanisme de contrôle standard pour le réseau dans la plupart des distributions Linux, et c’est maintenant le contrôleur réseau par défaut pour Bookworm, remplaçant le système précédent, dhcpcd. NetworkManager fait tout ce que dhcpcd faisait, mais ajoute un tas de fonctionnalités supplémentaires, y compris la possibilité de se connecter à des réseaux sans fil cachés, de se connecter à des réseaux privés virtuels (VPN), et d’utiliser un Raspberry Pi comme un point d’accès sans fil. Il comprend également beaucoup plus d’options de personnalisation pour ceux qui souhaitent régler les détails de leur connexion réseau.

Le plugin réseau de la barre des tâches est presque identique à celui qui contrôlait dhcpcd dans Bullseye, mais il comporte désormais un élément « Options avancées » en bas, qui vous permet d’accéder aux nouvelles fonctionnalités offertes par NetworkManager.

Firefox

Un autre changement important est que vous disposez maintenant d’undeuxième navigateur web, avec le lancement d’une version de Mozilla Firefox optimisée pour le Raspberry Pi.

C’est la première fois que la Fondation supporte officiellement Firefox – auparavant, la seule version disponible était une ancienne version de Debian, alors que beaucoup de travail avait été fait pour garantir la meilleure expérience possible lors de l’exécution de la dernière version de Firefox sur Raspberry Pi. Cette fois la Fondation a travaillé en étroite collaboration avec Mozilla et la communauté Firefox, et contribue en amont pour faire bénéficier des avancées aux utilisateurs de Firefox sur toutes les plateformes.

L’une des fonctionnalités clés a été l’activation de la prise en charge du codec V4L2 afin que Firefox puisse utiliser le décodeur matériel h.264 sur le Raspberry Pi. Sur les anciens modèles de Raspberry Pi, cela améliore considérablement les performances et réduit la charge du processeur lors de la lecture de vidéos HD. Dans cette version, la prise en charge de Widevine DRM a été activée, elle est utilisé par un certain nombre de services de streaming vidéo, et la Fondation a également contribué à des optimisations graphiques qui améliorent les performances d’un certain nombre de sites web sur des appareils à faible consommation d’énergie. Pour les appels vidéo, maintenant Firefox sur Raspberry Pi OS fonctionne dès le départ avec les caméras CSI (en utilisant libcamera) et le partage de bureau sur Wayland.

Documentation

Comme on peut s’y attendre avec des changements aussi radicaux, il y a eu d’énormes répercussions sur la documentation, et l’équipe de documentation a travaillé en coulisses pour s’assurer qu’elle reflète l’existant. C’est particulièrement vrai pour des choses qui n’ont même pas été mentionnées ici, comme les changements dans la façon dont les modules Python sont installés.

Cela a été un énorme effort, avec beaucoup de changements sur l’ensemble de la documentation, donc si vous tombez sur un endroit où la documentation n’a pas été mise à jour pour Bookworm, merci de signaler le problème (issue) sur le repo de la documentation !

Qu’est-ce qui manque ?

Avec un changement aussi important que celui-ci, il peut être difficile de s’assurer que tout ce qui se trouve dans l’ancienne version fonctionne toujours dans la nouvelle, et bien que le maximum ait été fait pour essayer de réduire ce genre de choses au minimum, il y a quelques fonctionnalités qui n’ont pu être intégrées dans cette version.

• La compensation pour les écrans qui utilisent l’overscan est délicate sous Wayland, et ne fonctionne pas encore, c’est pourquoi elle a été supprimée pour le moment. La grande majorité des écrans d’aujourd’hui n’en ont pas besoin, elle sera remise en place lorsque la meilleure façon de le faire aura été trouvée !
• La barre d’état système – la zone de la barre des tâches où les applications peuvent placer leurs propres icônes – doit utiliser un tout nouveau mécanisme pour fonctionner avec le modèle de sécurité de Wayland. Cela signifie que certaines applications devront être mises à jour pour que leurs icônes apparaissent dans cette zone.
• De même, le modèle de sécurité de Wayland empêche l’accès traditionnel au bureau à distance, et c’est pourquoi un nouveau serveur VNC, appelé wayvnc, est utilisé à la place de RealVNC. Il est un peu plus restrictif en termes d’applications clientes qui peuvent s’y connecter – mais il y a de bons résultats avec le client TigerVNC, disponible ici.
• Il y a aussi actuellement une régression avec le serveur RealVNC lui-même, qui est toujours utilisé dans Bookworm sur les anciens modèles de Raspberry Pi qui ne fonctionnent pas encore avec Wayland. La version 64 bits fonctionne bien, mais la version 32 bits n’est pas compatible avec Bookworm – nous attendons une mise à jour de RealVNC. En attendant, si vous avez besoin d’un accès au bureau à distance sur un Raspberry Pi Zero, 1, 2 ou 3, nous vous recommandons de vous en tenir à Bullseye pour le moment.

Quelques programmes ont été retirés de la liste des logiciels recommandés et de l’image complète :

• L’émulateur SenseHAT n’est actuellement pas compatible avec Bookworm – on y travaille actuellement, espérons qu’il sera de nouveau disponible dans quelques semaines.
• L’outil d’accessibilité Magnifier ne fonctionne pas avec Wayfire, mais Wayfire a déjà sa propre loupe (meilleure) intégrée – il suffit d’appuyer sur ctrl-alt-M pour l’activer et la désactiver.
• Les IDE Java BlueJ et Greenfoot sont incompatibles avec Wayland, et Sonic Pi est incompatible avec PipeWire – il s’agit de programmes tiers, qui ont donc été supprimés jusqu’à ce que leurs développeurs les aient mis à jour.

Au cas où…

Tous ces changements ont pour but d’aligner le Raspberry Pi OS sur ce que font les autres distributions Linux – beaucoup sont en train de passer, ou sont déjà passées, à Wayland, PipeWire et NetworkManager. Nous disposons ainsi d’une bonne plateforme pour les développements futurs, avec l’assurance que le bureau repose sur les mêmes composants sous-jacents que le reste de l’écosystème Linux.

Bien que la Fondation utilise Wayland et PipeWire en interne depuis près d’un an, l’ampleur des changements signifie que, dans certains scénarios d’utilisation spécifiques, l’un ou l’autre peut poser problème. C’est pourquoi le menu Paramètres avancés de raspi-config comprend des options permettant de réactiver l’ancien système d’affichage X11/Openbox et PulseAudio. Vous ne devriez pas avoir besoin de les utiliser, mais l’option est là juste au cas où !

Comment obtenir Raspberry Pi OS BookWorm ?

Comme toujours, pour une mise à jour de version majeure, vous devriez REFAIRE votre carte SD et recommencer avec une image propre. Par le passé, la Fondation suggérait des procédures pour mettre à jour une image existante vers la nouvelle version, mais toujours avec l’avertissement que ce n’est pâs recommandé, et que vous le faites à vos propres risques.

Cette fois-ci, en raison de l’importance des changements apportés à l’architecture sous-jacente, aucune procédure de mise à jour d’une image Bullseye vers Bookworm n’est conseillée ! Toute tentative en ce sens se soldera très certainement par un bureau qui ne démarre pas et par une perte de données. La seule façon de passer à Bookworm est soit de créer une carte SD en utilisant Raspberry Pi Imager, soit de télécharger et de flasher une image Bookworm à partir d’ici avec l’outil de votre choix.

Sources

Bookworm — the new version of Raspberry Pi OS