VirtualBoxでRaspberry Piを実行する方法

これは夢物語ではありません; あなたは仮想のRaspberry Piを持つことができます。

重要なポイント

Raspberry Pi OSを実行する仮想マシンを作成するには、次のことが必要です:

Raspberry Pi OSイメージをダウンロードしてください。
VirtualBoxを起動し、新しい仮想マシンを作成します。
Raspberry Pi OSイメージを使用して仮想マシンを起動します。
Raspberry Pi OSをインストールし、その後、画面解像度の設定など、最終的な調整を行います。

仮想マシン上でRaspberry Piを実行することは、開発者、ホビー愛好家、そして試してから購入したい人々にとって役に立つハックです。以下は、VirtualBoxでそれを行う方法です。

なぜ仮想Raspberry Piが必要か

ラズベリーパイは、クレジットカードのサイズほどのシングルボードコンピュータです。これは、予算に優しい価格で、素晴らしい仕様を持つ完全機能の小型PCです。製品ラインには多くのモデルがあり、10ドル未満のミニマリストPi Picoから、2023年9月に発表されたラズベリーパイ5のフラッグシップ製品まで様々です。4GBモデルは60ドル、8GBモデルは80ドルで販売されています。

その小さなサイズ、低価格、Linuxディストリビューションを実行できる能力のために、Raspberry Piはホビー愛好者、メーカー、そして tinkerer に採用され、教育市場を超えてさまざまな興味深く創造的なプロジェクトに使用されました。これらのプロジェクトはしばしばヘッドレスシステムとして動作し、画面、キーボード、マウスを必要としない場合に計算能力を利用します。Raspberry Piはプロジェクトの組み込みの脳を提供し、人間の介入なしに動作します。人々はRaspberry Piを自分のネットワーク機器やIoTデバイスのためのコアコンピューティング要素として使用しました。

しかし、ヘッドレスデバイスに制約されるわけではありません。ほとんどのRaspberry Piモデルは高解像度モニターを駆動できます。実際、Raspberry Piモデル4および5は2つのマイクロ-HDMI出力を持ち、同時に2つのモニターを駆動できます。また、Raspberry Piモデル1、2、3はすべて1台のモニターを駆動できました。ARMハードウェア用に設計されたLinuxディストリビューションをインストールし、キーボード、マウス、モニターを接続すれば、デスクトップPCになります。

確かに、初期のモデルの性能は控えめでしたが、後のモデルは大幅に強力になっています。このようにRaspberry Piを使用できることは、Piの開発をはるかに容易にします。従来のデスクトップPCなど別のプラットフォームで開発すると、コードがRaspberry Piに移された時に驚きがあるかもしれません。

問題は、ソフトウェア開発者がパワーを必要とし、Raspberry Piは提供できるものが限られていることです。開発を現実的なペースで進めるためには、コンパイル時間を短く保つ必要があります。もしかしたら、あなたのツールチェーンはRaspberry Piがサポートできる以上のメモリを必要としているかもしれません。その上、Raspberry PiはストレージとしてSDカードを使用しているため、ディスク集約型の活動は制限される可能性があります。

1つの解決策は、他のハードウェア上でRaspberry Piオペレーティングシステムを仮想マシンとして実行することです。これにより、現実的な速度で動かすためのパワーを得ることができ、必要に応じてRAMやハードディスクの容量を自由に設定できます。

それを開発作業を支援するために使用し、完成したソフトウェアを実行する予定のRaspberryデバイスの実際の仕様を複製するように設定された別の仮想マシンでアプリをテストできます。仮想マシンのスナップショットを作成してそこに戻ることができるため、テスト間でテストマシンをすぐに元の状態に戻すことができます。

あなたは開発者ではないかもしれませんが、Raspberry Pi に興味を持っているものの、自分のニーズに合うかどうかを確かめるまでお金を渡すのには注意を払っているだけかもしれません。仮想マシンで Raspberry OS を実行すれば、期待するものが何かを把握する良い手段になります。

もちろんいくつかの違いがあります。実際のRaspberry Piハードウェアをテストするわけではないので、ネットワークのスループットやビデオ品質は実際のデバイスを代表するものではありません。

VirtualBoxでRaspberry Piの仮想マシンを設定するために必要な手順を見ていきましょう。

ラズベリーパイデスクトップOSのダウンロード

ラズベリーパイで使用できるオペレーティングシステムはたくさんありますが、ラズベリーパイのハードウェアはARMベースであり、VirtualBoxはARMハードウェアをエミュレートしません。したがって、仮想マシンを作成するには、x86ハードウェアをサポートするバージョンも提供しているラズベリーパイのオペレーティングシステムを使用する必要があります。

Raspberry Pi用の公式オペレーティングシステムはRaspberry Pi OSと呼ばれています。これはDebian Linuxに基づいており、PCとMac用のバージョンをダウンロードできます。それが私たちが使用するバージョンです。

Raspberry Piデスクトップオペレーティングシステムをダウンロードし、ISOイメージがコンピュータのどこに保存されているかを確認してください。おそらく「ダウンロード」フォルダにあるでしょう。

仮想マシンの作成

最初のステップは、オペレーティングシステムをインストールする仮想コンピュータを作成することです。

VirtualBoxを起動し、「マシン」をクリックして「新規」を選択します。仮想マシンに名前を付ける必要があります。これはVirtualBoxがマシンを識別するために使用するラベルに過ぎないので、任意の名前を付けることができます。「RaspberryPi」という分かりやすい名前にしましょう。

「フォルダー」フィールドには、VirtualBoxが新しい仮想マシンを保存するディレクトリを入力します。「ISOイメージ」フィールドでは、ダウンロードしたファイルを選択します。ドロップダウンメニューを使用してファイルに移動できます。最後に、「無人インストールをスキップ」チェックボックスを選択し、「次へ」ボタンをクリックします。

「ハードウェア」ページでは、この仮想マシンに割り当てるRAMとCPUコアの数を設定できます。

私は8GBのRAMを選択し、CPUコアは1のままにしました。進む準備ができたら「次へ」ボタンをクリックしてください。

「仮想ハードディスク」ページでは、私たちの仮想マシンのハードドライブのサイズを選択できます。これは、Raspberry Piがストレージに使用するSDカードを複製します。

私はそれに16GBのハードドライブを与え、他のオプションは無視しました。これにより、すぐに16GBがハードドライブから圧迫されるわけではありません。VirtualBoxは、仮想マシンの仮想ドライブが必要に応じて最大16GBまで成長することを許可します。

「次へ」ボタンをクリックして進んでください。

「サマリー」ページでは、あなたの選択の要約が表示されます。

仮想マシンを作成するには「完了」ボタンをクリックしてください。

VirtualBoxアプリケーションに、あなたが選んだ名前の新しいエントリが表示されます。私たちの場合、それは「Raspberry Pi」でした。

私たちは機械の設定を微調整します。新しい仮想マシンを選択し、「設定」アイコンをクリックしてください。

サイドバーで「表示」を選択し、「ビデオメモリ」スライダーを右端までドラッグします。

これにより、仮想マシンは仮想グラフィックカード用により多くのRAMを使用できるようになります。

サイドバーで「ネットワーク」を選択し、「接続先」のドロップダウンで「ブリッジアダプター」を選択します。

これにより、私たちの仮想マシンは実際のPCと同じIP範囲のネットワーク接続を持つことになります。これにより、必要な場合には仮想マシンにSSH接続するのが容易になり、仮想マシンがプリンターなどの物理デバイスにアクセスできるようになります。画面の下部にある「OK」ボタンをクリックしてください。設定ダイアログが閉じます。

今、緑の矢印アイコンをクリックすることで、仮想マシンを起動できます。