Установка .NET 5.0 для ARM на примере Banana Pi BPI-M64 и Cubietruck (Armbian, Linux)

В конце прошлого года вышел релиз фреймворка .NET 5.0 прекрасно работающий на Linux, для 32-х и 64-х разрядных процессоров архитектуры ARM. Нужно воплощать эру прихода пост-ПК и «Вендекапец». Будем производить установку .NET 5.0 на плату Cubietruck (ARM32), и Banana Pi BPI-M64(ARM64) в ОС Armbian основанной на Linux, дистрибутив Ubuntu. Никакой эмуляции платформ, только реальное железо.

Одно из лучших нововведений в .NET 5.0 стало увеличение производительности для архитектуры ARM64. Поэтому переход на новую версию не только увеличит производительность решения на базе ARM64, но и увеличит время автономной работы в случае использования аккумуляторной батареи. Поэтому платформы построенные на ARM64 в приоритете использования, но и о поддержки 32-разрядных платформ не нужно забывать. Установка .NET 5.0 будет производится на следующие устройства:

Плата Cubietruck установлена версия Armbian_21.02.1_Cubietruck_focal_current_5.10.12.img.xz, основанная на Ubuntu 20.04.1 LTS (Focal Fossa), ядро Linux 5.10.12. uname: Linux cubietruck 5.10.12-sunxi #21.02.1 SMP Wed Feb 3 20:39:30 CET 2021 armv7l armv7l armv7l GNU/Linux.
Плата Banana Pi BPI-M64 установлена версия Armbian_20.08.2_Bananapim64_bionic_current_5.8.6_minimal.img.xz, основанная на Ubuntu 18.04.5 LTS (Bionic Beaver), ядро Linux 5.8.6. uname: Linux bananapim64 5.8.6-sunxi64 #20.08.2 SMP Fri Sep 4 08:52:31 CEST 2020 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux.

Определение архитектуры ARM32 и ARM64 для SoC

Сейчас на рынке SoC существую три наиболее популярные архитектуры: ARM32, ARM64 и RISC-V.

RISC-V — открытая и свободная система команд и процессорная архитектура на основе концепции RISC для микропроцессоров и микроконтроллеров. Под эту архитектуру .NET 5.0 пока еще не представлен.
ARM32, ARMv7, aarch32, armhf — 32-разрядная архитектура ARM. Первые процессоры ARM для встраиваемых систем разрабатывались именно на этой архитектуре. По заявлению компании ARM Holding, в 2022 поддержка 32-битных платформ прекратится, и будет поддерживаться только 64-битная архитектура. Это означает, что компания не будет поддерживать разработку ПО для 32-битных систем. Если конечный производитель устройства пожелает установить 32-битную ОС, то ему придется самостоятельно заняться портированием драйверов с 64-битной архитектуры на 32-битную.
ARM64, ARMv8, aarch64 — 64-разрядная архитектура ARM. Ядра Cortex-A53 и Cortex-A57, поддерживающие ARMv8, были представлены компанией ARM Holding 30 октября 2012 года.

Плата Banana Pi BPI-M64 построена на основе процессора Allwinner A64 содержит в себе 64-битные ядра Cortex-A53, поэтому поддерживает как 32-разрядные, так и 64-разрядные приложения. Если на Banana Pi BPI-M64 установлена 64-разрядная ОС, то доступны для запуска 32 и 64-разрядные приложения. Если ОС 32-разрядная, то можно запускать только 32-разрядные приложения. Для платы Banana Pi BPI-M64 используется 64-разрядный образ ОС Armbian, поэтому на плату будем устанавливать .NET для 64-разрядных систем ARM.

Плата Cubietruck построена на основе процессора Allwinner A20 содержит в себе 32-битные ядра Cortex-A7, поэтому поддерживает только 32-разрядные приложения. Соответственно на плату будем устанавливать .NET для 32-разрядных систем.

Но что делать, если у Вас плата не Banana Pi BPI-M64 или Cubietruck? И хочется побыстрее запустить .NET на своей железке.

Все просто! С помощью команд lscpu , uname –a и lsb_release -a , можно узнать какую версию .NET устанавливать:

lscpu — выводит информацию о архитектуре процессора, количестве ядер.
uname -a — выводит информацию о операционной системе, поддерживаемые инструкции.
lsb_release -a — выводит информацию о дистрибутиве на основе которого построена ОС.

Проверка платы Cubietruck

Выполним команду lscpu

root@cubietruck:~# lscpu
Architecture: armv7l
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 2
On-line CPU(s) list: 0,1
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 2
Socket(s): 1
Vendor ID: ARM
Model: 4
Model name: Cortex-A7
Stepping: r0p4
CPU max MHz: 960.0000
CPU min MHz: 144.0000
BogoMIPS: 50.52
Flags: half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm

Строка Architecture: armv7l говорит о 32-разрядной архитектуре ARM32, ARMv7, aarch32, armhf, поэтому установка .NET для 32-разрядных систем.

Выполним команду uname -a :

root@cubietruck:~# uname -a
Linux cubietruck 5.10.12-sunxi #21.02.1 SMP Wed Feb 3 20:39:30 CET 2021 armv7l armv7l armv7l GNU/Linux

В выводе информация о ядре Linux версии 5.10.12-sunxi и архитектуре armv7l.

Выполним команду lsb_release -a :

root@cubietruck:~# lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description: Ubuntu 20.04.2 LTS
Release: 20.04
Codename: focal

Операционная система основана на дистрибутиве Ubuntu 20.04.2 LTS, поэтому подойдет вариант установки .NET для 32-разрядных систем на Ubuntu 20.04

Проверка платы Banana Pi BPI-M64

Выполним команду lscpu

root@bananapim64:~# lscpu
Architecture: aarch64
Byte Order: Little Endian
CPU(s): 4
On-line CPU(s) list: 0-3
Thread(s) per core: 1
Core(s) per socket: 4
Socket(s): 1
NUMA node(s): 1
Vendor ID: ARM
Model: 4
Model name: Cortex-A53
Stepping: r0p4
CPU max MHz: 1152.0000
CPU min MHz: 648.0000
BogoMIPS: 48.00
L1d cache: unknown size
L1i cache: unknown size
L2 cache: unknown size
NUMA node0 CPU(s): 0-3
Flags: fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 cpuid

Строка Architecture: aarch64 говорит о 64-разрядной архитектуре ARM64, ARMv8, aarch64, поэтому возможна установка .NET для 32-х и 64-х разрядных систем.

Выполним команду uname -a :

root@bananapim64:~# uname -a
Linux bananapim64 5.8.6-sunxi64 #20.08.2 SMP Fri Sep 4 08:52:31 CEST 2020 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux

В выводе информация о ядре Linux версии 5.8.6-sunxi64 и архитектуре aarch64. Ядро Linux — 64-разрядное, устанавливать будем .NET для 64-разрядных систем

Выполним команду lsb_release -a :

root@bananapim64:~# lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID: Ubuntu
Description: Ubuntu 18.04.5 LTS
Release: 18.04
Codename: bionic

Операционная система основана на дистрибутиве Ubuntu 18.04.5 LTS, поэтому подойдет вариант установки .NET для 64-разрядных систем на Ubuntu 18.04

Установка .NET 5.0 на ARM

.NET 5.0 можно устанавливать в трех редакциях:

.NET Runtime — содержит только компоненты, необходимые для запуска консольного приложения.
ASP.NET Core Runtime — предназначен для запуска ASP.NET Core приложений, так же включает в себя .NET Runtime для запуска консольных приложений.
SDK — включает в себя .NET Runtime, ASP.NET Core Runtime и .NET Desktop Runtime. Позволяет кроме запуска приложений, компилировать исходный код на языках C# 9.0, F# 5.0, Visual Basic 15.9.

Занимаемое пространство на диске редакциями:

Компонент (ARM64)	Размер, Мбайт
.NET Runtime 5.0.3	78
ASP.NET Core Runtime 5.0.3	98,3
SDK 5.0.103	393

Загрузить .NET с сайта Microsoft можно по ссылке Download .NET 5.0.

Скрипты установки основаны на коде шаблонных Docker-образов .NET. ветки focal так же на ресурсе опубликованы скрипты для следующих ОС: alpine3.12, alpine3.13 buster-slim, с поддержкой аппаратных платформ AMD64, ARM32v7, ARM64v8.

Установка .NET Runtime

На странице Download .NET 5.0. можно узнать текущую актуальную версию .NET. В первой колонке Release information будет указана версия: v5.0.5 Released 2021-04-06. Версия номер: 5.0.5. В случае выхода более новый версии .NET, ниже в скрипте в строке export DOTNET_VERSION=5.0.5, нужно будет заменить номер версии на последний. Выполним скрипт установки, в зависимости от разрядности системы ARM32 или ARM64:

ARM64ARM32

$ cd ~/
$ apt-get update && apt-get install -y curl
$ export DOTNET_VERSION=5.0.5
$ curl -SL --output dotnet.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/Runtime/$DOTNET_VERSION/dotnet-runtime-$DOTNET_VERSION-linux-arm64.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf dotnet.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm dotnet.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

$ cd ~/
$ apt-get update && apt-get install -y curl
$ export DOTNET_VERSION=5.0.5
$ curl -SL --output dotnet.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/Runtime/$DOTNET_VERSION/dotnet-runtime-$DOTNET_VERSION-linux-arm.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf dotnet.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm dotnet.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

Проверим запуск .NET, командой (результат одинаков для Banana Pi BPI-M64 и Cubietruck): dotnet —info

root@bananapim64:~# dotnet --info
Host (useful for support):
  Version: 5.0.5
  Commit:  2f740adc14
.NET SDKs installed:
  No SDKs were found.
.NET runtimes installed:
  Microsoft.NETCore.App 5.0.5 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App]
To install additional .NET runtimes or SDKs:
  https://aka.ms/dotnet-download

.NET установлен в системе, для запуска приложений в Linux необходимо воспользоваться командой: dotnet ConsoleApp1.dll

Установка ASP.NET Core Runtime

Поддержка ASP.NET Core приложений реализуется в контексте .NET Runtime, поэтому ASP.NET Core Runtime включает в себя .NET Runtime. Выполним скрипт установки:

ARM64ARM32

$ cd ~/
$ apt-get update && apt-get install -y curl
$ export ASPNET_VERSION=5.0.5
$ curl -SL --output aspnetcore.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/aspnetcore/Runtime/$ASPNET_VERSION/aspnetcore-runtime-$ASPNET_VERSION-linux-arm64.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf aspnetcore.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm aspnetcore.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

$ cd ~/
$ apt-get update && apt-get install -y curl
$ export ASPNET_VERSION=5.0.5
$ curl -SL --output aspnetcore.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/aspnetcore/Runtime/$ASPNET_VERSION/aspnetcore-runtime-$ASPNET_VERSION-linux-arm.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf aspnetcore.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm aspnetcore.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

Проверим запуск .NET, командой (результат одинаков для Banana Pi BPI-M64 и Cubietruck): dotnet —info

root@bananapim64:~# dotnet --info
Host (useful for support):
  Version: 5.0.5
  Commit:  2f740adc14
.NET SDKs installed:
  No SDKs were found.
.NET runtimes installed:
  Microsoft.AspNetCore.App 5.0.5 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.AspNetCore.App]
  Microsoft.NETCore.App 5.0.5 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App]
To install additional .NET runtimes or SDKs:
  https://aka.ms/dotnet-download

В сравнение с предыдущей установкой .NET Runtime, список .NET runtimes пополнился средой исполнения: Microsoft.AspNetCore.App 5.0.3

Установка .NET SDK

Microsoft в .NET SDK и PowerShell интегрировала телеметрию, которая по умолчанию включена. Для отключения телеметрии используются переменные окружения: DOTNET_CLI_TELEMETRY_OPTOUT, POWERSHELL_TELEMETRY_OPTOUT. Если выставлено значение «true» или «1», то данные телеметрии на сервера Microsoft не будут отправляться. Помимо использования переменных в сеансе установки, укажем их в глобальном окружение Linux в файле /etc/environment , для сохранения значений после перезагрузки. Актуальную версию SDK можно посмотреть на странице Download .NET 5.0. В случае выхода более новый версии SDK, ниже в скрипте в строке export DOTNET_SDK_VERSION=5.0.202, нужно будет заменить номер версии на последний

Выполним скрипт установки:

ARM64ARM32

$ cd ~/
$ export DOTNET_SDK_VERSION=5.0.202
$ export DOTNET_CLI_TELEMETRY_OPTOUT=true
$ apt-get update
$ apt-get install -y --no-install-recommends curl git procps wget
$ curl -SL --output dotnet.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/Sdk/$DOTNET_SDK_VERSION/dotnet-sdk-$DOTNET_SDK_VERSION-linux-arm64.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf dotnet.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm dotnet.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

$ cd ~/
$ export DOTNET_SDK_VERSION=5.0.202
$ export DOTNET_CLI_TELEMETRY_OPTOUT=true
$ apt-get update
$ apt-get install -y --no-install-recommends curl git procps wget
$ curl -SL --output dotnet.tar.gz https://dotnetcli.azureedge.net/dotnet/Sdk/$DOTNET_SDK_VERSION/dotnet-sdk-$DOTNET_SDK_VERSION-linux-arm.tar.gz \
&& mkdir -p /usr/share/dotnet \
&& tar -ozxf dotnet.tar.gz -C /usr/share/dotnet \
&& rm dotnet.tar.gz
$ ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

Установка PowerShell:

ARM64ARM32

$ cd ~/
$ export powershell_version=7.1.3
$ export POWERSHELL_TELEMETRY_OPTOUT=true
$ apt-get update
$ curl -SL --output PowerShell.Linux.arm64.$powershell_version.nupkg https://pwshtool.blob.core.windows.net/tool/$powershell_version/PowerShell.Linux.arm64.$powershell_version.nupkg \
&& mkdir -p /usr/share/powershell \
&& dotnet tool install --add-source / --tool-path /usr/share/powershell --version $powershell_version PowerShell.Linux.arm64 \
&& dotnet nuget locals all --clear \
&& rm PowerShell.Linux.arm64.$powershell_version.nupkg \
&& ln -s /usr/share/powershell/pwsh /usr/bin/pwsh \
&& chmod 755 /usr/share/powershell/pwsh \
&& find /usr/share/powershell -print | grep -i '.*[.]nupkg$' | xargs rm

$ cd ~/
$ export powershell_version=7.1.3
$ export POWERSHELL_TELEMETRY_OPTOUT=true
$ apt-get update
$ curl -SL --output PowerShell.Linux.arm32.$powershell_version.nupkg https://pwshtool.blob.core.windows.net/tool/$powershell_version/PowerShell.Linux.arm32.$powershell_version.nupkg \
&& mkdir -p /usr/share/powershell \
&& dotnet tool install --add-source / --tool-path /usr/share/powershell --version $powershell_version PowerShell.Linux.arm32 \
&& dotnet nuget locals all --clear \
&& rm PowerShell.Linux.arm32.$powershell_version.nupkg \
&& ln -s /usr/share/powershell/pwsh /usr/bin/pwsh \
&& chmod 755 /usr/share/powershell/pwsh \
&& find /usr/share/powershell -print | grep -i '.*[.]nupkg$' | xargs rm

Вызов PowerShell осуществляется с помощью команды: pwsh . Затем в PoweShell выполнить команды: Get-Host и exit

Проверка версии PowerShell (результат одинаков для Banana Pi BPI-M64 и Cubietruck):

root@bananapim64:~# pwsh
PowerShell 7.1.3
Copyright (c) Microsoft Corporation.

https://aka.ms/powershell
Type 'help' to get help.

PS /root> Get-Host

Name             : ConsoleHost
Version          : 7.1.3
InstanceId       : 304abdbf-19c7-4f72-909a-47795d9ac1d0
UI               : System.Management.Automation.Internal.Host.InternalHostUserInterface
CurrentCulture   : en-US
CurrentUICulture : en-US
PrivateData      : Microsoft.PowerShell.ConsoleHost+ConsoleColorProxy
DebuggerEnabled  : True
IsRunspacePushed : False
Runspace         : System.Management.Automation.Runspaces.LocalRunspace

PS /root> exit
root@bananapim64:~#

Добавим переменные DOTNET_CLI_TELEMETRY_OPTOUT, POWERSHELL_TELEMETRY_OPTOUT в файле /etc/environment :

$ echo "DOTNET_CLI_TELEMETRY_OPTOUT=true" >> /etc/environment
$ echo "POWERSHELL_TELEMETRY_OPTOUT=true" >> /etc/environment

Проверим запуск .NET командой: dotnet —info

ARM64

root@bananapim64:~# dotnet --info
.NET SDK (reflecting any global.json):
Version: 5.0.202
Commit: db7cc87d51

Runtime Environment:
OS Name: ubuntu
OS Version: 18.04
OS Platform: Linux
RID: ubuntu.18.04-arm64
Base Path: /usr/share/dotnet/sdk/5.0.202/

Host (useful for support):
Version: 5.0.5
Commit: 2f740adc14

.NET SDKs installed:
5.0.202 [/usr/share/dotnet/sdk]

.NET runtimes installed:
Microsoft.AspNetCore.App 5.0.5 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.AspNetCore.App]
Microsoft.NETCore.App 5.0.5 [/usr/share/dotnet/shared/Microsoft.NETCore.App]

To install additional .NET runtimes or SDKs:
https://aka.ms/dotnet-download
root@bananapim64:~#

Создадим новое консольное приложение myApp и запустим его:

$ cd ~/
$ dotnet new console -o myApp
$ cd myApp
$ dotnet build
$ dotnet run

Результат работы приложения:

root@bananapim64:~/myApp# dotnet run
Hello World!

.NET SDK работает!

Обновление

При выходе новых версий .NET необходимо сделать следующее:

Удалить папку /usr/share/dotnet/
Выполнить скрипт установки, указав новую версию .NET в строке export: DOTNET_VERSION=5.0.5, export ASPNET_VERSION=5.0.5, export DOTNET_SDK_VERSION=5.0.202. Номер последней версии .NET можно посмотреть на странице Download .NET 5.0. Строку скрипта создания символической ссылки выполнять не надо: ln -s /usr/share/dotnet/dotnet /usr/bin/dotnet

Обновление: 11/04/2021 Обновлены скрипты установки. Добавлен раздел — Обновление.

DevDotNet.ORG

Embedded Systems, IoT, .NET, Docker, Hosting, Linux

Установка .NET 5.0 для ARM на примере Banana Pi BPI-M64 и Cubietruck (Armbian, Linux)

Определение архитектуры ARM32 и ARM64 для SoC

Проверка платы Cubietruck

Проверка платы Banana Pi BPI-M64

Установка .NET 5.0 на ARM

Установка .NET Runtime

Установка ASP.NET Core Runtime

Установка .NET SDK

Обновление

Литература

About the Author: Anton

Определение архитектуры ARM32 и ARM64 для SoC

Проверка платы Cubietruck

Проверка платы Banana Pi BPI-M64

Установка .NET 5.0 на ARM

Установка .NET Runtime

Установка ASP.NET Core Runtime

Установка .NET SDK

Обновление

Литература

Вам также может понравиться

.NET IoT. Часть 3. Подключение датчика температуры DS18B20

Простая установка .NET 6 в Armbian/Linux для ARM (Raspberry/Banana/Orange/Rock/Nano Pi)

About the Author: Anton