Ubuntu Desktop auf einem Raspberry Pi 4 2 GByte – Performance-Boost

Kein Kommentar Autor: Jürgen (jdo)

Seit einigen Versionen kannst Du bekanntlich einen kompletten Ubuntu Desktop auf einem Raspberry Pi 4 oder 400 benutzen. Genauer gesagt gibt es eine offizielle Desktop-Version für Raspberry Pi seit Ubuntu 20.10 Groovy Gorilla. Allerdings lautet die Empfehlung mindestens 4 GByte RAM, weil sie der kleine Computer schon anstrengen muss.

Pi-Fans wissen natürlich, dass die Server-Version auf früheren Varianten des Winzlings läuft.

Für Ubuntu 22.04 LTS hat sich Canonical das Ziel gesetzt, das OS auch auf den Varianten mit 2 GByte komfortabel einsetzen zu können. In einem Blog-Beitrag erklärt das Entwickler-Team, wie das Ziel erreicht werden soll.

Eine Kernkomponente für die Optimierung ist eine Funktion im Linux-Kernel, die sich zswap nennt. Im oben erwähnten Blog-Beitrag erklärt ein Entwickler, wie Du die Funktion bereits aktivieren und von verbesserter Performance profitieren kannst. Ab Ubuntu 22.04 ist die Funktion Standard.

Was ist zswap?

Sehr vereinfacht gesagt ist zswap ein Kompressions-Tool. Sobald ein Prozess in den Swap-Bereich verschoben werden soll, springt zswap ein und komprimiert ihn. Im Anschluss überprüft die Software, ob die neue und kleinere Größe immer noch vom RAM nach Swap wandern muss.

Laut eigenen Angaben ist es schneller, eine zswapped Page zu entpacken, als sie aus der Swap-Datei zu holen. Systeme mit weniger Arbeitsspeicher profitieren also von dieser Methode.

Wie aktivierst Du die Funktion?

Die Funktion zswap wird per Standard unterstützt und deswegen kannst Du sie mit einem einfachen Befehl aktivieren:

sudo sed -i -e 's/$/ zswap.enabled=1/' /boot/firmware/cmdline.txt

Alte Linux-Hasen sehen sofort, was hier passiert. Du schreibst den Parameter zswap.enabled=1 (True) in die Datei cmdline.txt. Damit ist die Funktion bei Systemstart aktiviert. Nun musst Du nur noch das Gerät neu starten.

Im Blog von Ubuntu ist zu lesen, dass die Methode auch die Performance auf den Geräten mit 4 oder 8 GByte verbessern.

Einen Schritt weiter …

Der Blog-Beitrag geht allerdings weiter. Er zeigt, wie Du die Performance Deines Pis noch weiter verbessern kannst. Allerdings solltest Du etwas Linux-Kenntnisse dafür haben.

Ein Wechsel auf zfold3 und lz4 bringt noch weitere Vorteile und Dein Raspberry Pi 4 läuft damit noch schneller mit Ubuntu. Der Entwickler Dave Jones erklärt die notwendigen Schritte in seinem persönlichen Blog:

  • Die Anzahl der Objekte, die sich komprimieren lassen, kannst Du mit z3fold erhöhen.
  • Der Kompressionsalgorithmus lz4 bietet einen besseren Kompromiss aus Geschwindigkeit und Kompression.

Mit den nachfolgenden Befehlen auf der Kommandozeile stellst Du entsprechend um:

sudo -i
echo lz4 >> /etc/initramfs-tools/modules
echo z3fold >> /etc/initramfs-tools/modules
update-initramfs -u

Damit fügst Du die Module lz4 und z3fold Deinem initramfs hinzu und sie sind beim Start verfügbar. Nun wartest Du, bist der Prozess update-initramfs fertig ist und dann führst Du diesen Befehl aus:

exit

Im Anschluss sind noch zwei Parameter in der Datei cmdline.txt notwendig:

sudo sed -i -e 's/$/ zswap.compressor=lz4/' /boot/firmware/cmdline.txt
sudo sed -i -e 's/$/ zswap.zpool=z3fold/' /boot/firmware/cmdline.txt

Jetzt startest Du ds System neu. Ist der Rechner hochgefahren, darfst Du überprüfen, ob die Änderungen aktiv sind:

grep -R . /sys/module/zswap/parameters

Ist Deine Konfiguration korrekt, sieht die Ausgabe des obigen Befehls wie folgt aus:

/sys/module/zswap/parameters/same_filled_pages_enabled:Y
/sys/module/zswap/parameters/enabled:Y
/sys/module/zswap/parameters/max_pool_percent:20
/sys/module/zswap/parameters/compressor:lz4
/sys/module/zswap/parameters/zpool:z3fold
/sys/module/zswap/parameters/accept_threshold_percent:90
Bessere Performance für Ubuntu auf einem Raspberry Pi (Quelle: ubuntu.com)
Bessere Performance für Ubuntu auf einem Raspberry Pi (Quelle: ubuntu.com)

Ist Dir das zu kompliziert, dann warte einfach, bis die neue LTS-Version im April veröffentlicht wird. Die Änderungen sind dann per Standard vorhanden, auch für den Raspberry Pi 400.

Natürlich sollte der Trick auch bei anderen auf Ubuntu basierenden Pi-Distributionen funktioniert. Ein Beispiel an dieser Stelle wäre Ubuntu Budgie für Raspberry Pi.

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