Lancer Raspberry Pi OS dans une machine virtuelle (3 méthodes)

La plupart des tutoriels de ce site Web sont là pour vous aider à résoudre un problème spécifique sur le Raspberry Pi.
Mais pour une fois, nous n’utiliserons pas de Raspberry Pi. Au lieu de cela, nous allons apprendre à faire sans : Je vais vous montrer comment exécuter Raspberry Pi OS dans une machine virtuelle sous Windows, macOS ou Linux.

VirtualBox, VMWare et QEMU sont trois solutions pour virtualiser un Raspberry Pi.
Ces émulateurs peuvent faire fonctionner Raspberry Pi OS sur un PC standard fonctionnant sous Windows, Linux ou macOS.

Et dans cet article, je vais vous montrer comment faire dans les trois cas, depuis votre système d’exploitation préféré

Ces logiciels peuvent notamment vous dépanner si vous êtes développeur ou testeur et que vous n’avez pas de Raspberry Pi sous la main
Cela permet aussi de faire des tests rapides en évitant de casser une installation existante
Par contre, il y aura toujours de légères différences avec Raspberry Pi OS sur Raspberry Pi, mais vous pourrez tester l’essentiel normalement

Télécharger l’image de Raspberry Pi OS

Je pense qu’il s’agit probablement du principal problème que vous avez pu rencontrer si vous avez essayé par vous-même avant de tomber sur cet article
Ou trouver une image Raspberry Pi OS compatible avec les différents hyperviseurs ?

En effet, l’image fournie par défaut sur le site officiel, est une image en .img, qu’il n’est pas possible dans VirtualBox par exemple
En me mettant à la recherche d’une image ISO, je suis tombé sur plein de forums indiquant que ce n’était pas possible, car le Raspberry Pi utilise l’architecture ARM, contrairement à un PC …

Et finalement, je suis tombé un peu par hasard sur une image, disponible directement sur le site web officiel, mais que je n’avais jamais vue
Voici donc ou vous pouvez télécharger une image de Raspberry Pi OS au format ISO
Faites-le maintenant avant de continuer
Vous pouvez utiliser un client Torrent si vous voulez pour aller un peu plus vite

Lancer Raspberry Pi OS avec VirtualBox

Introduction

VirtualBox est un hyperviseur open-source, développé par Oracle
Il est disponible pour la plupart des systèmes d’exploitation : Windows, Linux, mac OS et même Solaris 🙂
Il vous permet de créer une machine virtuelle rapidement sur votre ordinateur, en supportant la virtualisation d’un grand nombre de systèmes d’exploitation

Installation

Vous trouverez les liens de téléchargement pour Windows, Mac et Linux à cette adresse : https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads

Quel que soit votre cas, l’installation est très simple :

• Téléchargez le fichier d’installation correspondant à votre environnement
• Lancez l’installation en gardant les options par défaut

Création de la machine virtuelle

Lancez maintenant Oracle VirtualBox sur votre ordinateur, et nous allons créer la machine virtuelle ensemble :

• Cliquez sur « Nouvelle » dans la barre du haut
• Choisissez un nom de machine
• Type : Linux
• Version : Peu importe
• Mémoire : 1 Go devrait suffire, mais n’hésitez pas à mettre un peu plus si votre ordinateur le permet
• Disque dur : Vous pouvez garder les options par défaut, et partir sur un disque de 10 Go

Une fois notre machine virtuelle prête, nous devons lui dire l’emplacement du fichier ISO sur lequel démarrer :

• Rendez-vous dans les options de la barre du haut (Configuration)
• Puis cliquez sur Stockage dans le menu de gauche
• En dessous du contrôleur principal, cliquez sur « Vide« 
• Dans la partie de droite, cliquer sur L’Icône de CD et choisissez le mode fichier
• Indiquez que vous souhaitez choisir un fichier de disque virtuel
• Parcourez enfin les fichiers de votre ordinateur pour indiquer l’emplacement du fichier précédemment téléchargé

Le nom du fichier devrait apparaître à la place de « Vide » au centre de la fenêtre

Nous pouvons maintenant démarrer la machine virtuelle et passer à l’installation de Raspberry Pi OS Desktop :

• Cliquez sur Démarrer dans la barre du haut
• Choisissez Installation dans le premier menu
• Indiquez votre configuration clavier
• Pour le partitionnement des disques, vous pouvez garder les options par défaut (choisissez d’utiliser le disque entier, avec tous les fichiers dans la même partition)
• L’installation démarre
  Après quelques minutes, l’assistant d’installation reprend
• Confirmez l’installation du bootloader sur le MBR (Master Boot Record)
• Choisissez /dev/sda
• Puis passez au redémarrage sur votre nouveau système

Une fois le reboot terminé, vous devriez voir s’ouvrir Raspberry Pi OS dans la machine virtuelle, avec l’assistant de premier démarrage qui se lancer comme d’habitude :

À cette étape je vous laisse choisir les options que vous voulez
Pensez bien à changer le mot de passe par défaut, puis mettez à jour le système comme demandé
Raspberry Pi OS redémarrera une dernière fois

Raspberry Pi OS Desktop est désormais prêt à utiliser dans une machine virtuelle via Virtual Box !

Créer une machine virtuelle Raspberry Pi OS dans QEMU

Introduction

QEMU est un autre outil open source permettant de virtualiser des machines. Il a été développé par Fabrice Bellard, et est sous licence GPL
Il permet de lancer un grand nombre de systèmes différents, et il peut être couplé avec KVM pour améliorer les performances des machines virtuelles
QEMU est disponible sur Linux, mac OS et Windows

Il sera moins intuitif pour un débutant, car il n’y a pas d’interface de configuration, mais cela reste parfois bien pratique

Installation

L’installation dépendra de votre système
Pour Windows il faudra télécharger un fichier d’installation, alors que pour les autres il sera disponible directement

Installation sous Linux

Sur Debian et Ubuntu notamment, QEMU est disponible directement dans les dépôts, donc vous pourrez l’installer comme n’importe quel autre paquet :
sudo apt install qemu

Pour les autres distributions, vous devriez également le trouver facilement :
RedHat / Fedora / CentOS : yum install qemu-kvm
Suse : zypper install qemu
Arch : pacman -S qemu

Installation sous mac OS

Si vous êtes sur Mac, QEMU est disponible dans Homebrew ou MacPorts, au choix :
brew install qemu
port install qemu

Installation sous Windows

Enfin, sous Windows, il vous faudra télécharger le fichier d’installation à cette adresse
Lancez le fichier .exe et suivez les instructions

Création de la machine virtuelle

Comme je le disais, QEMU est un outil à utiliser en ligne de commande
Donc peu importe le système utilisé, il faudra passer par un terminal pour lancer les commandes 🙂
Je vous donne les commandes pour Linux ici, car j’ai testé sur ce système, et je vous laisse adapter notamment pour les chemins des fichiers
Sur Windows par exemple, il faudra lancer l’invite de commandes et vous rendre dans le dossier d’installation de QEMU avant de commencer
cd "C:\Program Files\Qemu"

Commencez donc par créer l’arborescence pour vos VMs, et déplacez l’image téléchargée à l’intérieur :
sudo mkdir qemu
mv ~/Downloads/IMAGE.iso qemu/
cd qemu

Et maintenant vous pouvez lancer directement avec la commande suivante :
qemu-system-x86_64 -hda IMAGE.iso -m 1024 -net nic -net user

L’installation du système sera ensuite la même que pour VirtualBox :

• Choisissez « Install » dans le premier menu
• Configurer vos options de localisation (clavier surtout)
• Choisissez un partitionnement simple en utilisant le disque entier et tous les fichiers dans la même partition
• L’installation démarre, patientez un instant
• Après quelques minutes, les dernières questions arrivent
• Confirmez l’installation du programme de démarrage sur le MBR
• Choisissez /dev/sda pour l’installation
• Continuez enfin par un redémarrage du système

Une fois le reboot terminé, Raspberry Pi OS Desktop va démarrer de la même manière que sur un Raspberry Pi :

L’assistant de démarrage va s’ouvrir une fois sur le bureau
Indiquez les options qui vous correspondent le mieux, modifiez votre mot de passe puis lancez les mises à jour du système
Dès qu’il aura terminé, Raspberry Pi OS va redémarrer une dernière fois

Votre machine virtuelle sous Raspberry Pi OS Desktop avec QEMU est désormais opérationnelle !

Faire tourner Raspberry Pi OS dans VMWare Workstation

Introduction

VMWare Workstation est un hyperviseur propriétaire distribué par VMWare, une filiale de Dell
Il existe une version gratuite, VMWare Workstation Player, pour un usage non commercial
Workstation vous permettra d’émuler la plupart des systèmes d’exploitation

WMWare développe également de nombreux autres outils pour les professionnels, qui peuvent vous permettre de virtualiser des machines à plus grande échelle, mais ce n’est pas le sujet du jour 🙂

Installation

Vous pouvez télécharger VMWare Workstation Player depuis le site officiel
Il existe une version pour Windows et Linux, mais je ne crois pas que ce soit disponible sur mac OS (à vérifier)

Pour Windows, lancez simplement le fichier .exe et lancez l’installation

Pour Linux, il faudra lancer l’assistant d’installation de cette manière :
sudo sh VMware-Player-VERSION.x86_64.bundle

Vous pouvez laisser toutes les options par défaut, et il n’est pas nécessaire d’indiquer une clé pour le moment
Au premier démarrage, indiquez simplement que vous souhaitez utiliser Workstation Player pour un usage non commercial, et nous sommes prêts à démarrer

(J’ai eu quelques soucis lors de mon test sous Linux, j’ai dû prendre une version plus récente que celle donnée sur le site car certains modules ne s’installaient pas sur mon système. Si cela vous arrive, vous saurez quoi faire)

Création de la machine virtuelle

Nous pouvons maintenant passer à la création de la machine virtuelle
Les menus sont en anglais, mais cela ne devrait pas être trop compliqué quand même :

• Lancez VMWare Workstation Player
• Cliquez sur « Create a New Virtual Machine » à droite
• Choisissez « Use ISO image » et sélectionnez le fichier ISO précédemment téléchargé sur votre ordinateur
• Dans l’écran suivant, choisissez le système Linux puis Debian 64 bits
• Donnez un nom à votre machine virtuelle et changez le dossier d’installation si nécessaire
• Pour l’espace disque, suivant les capacités de votre ordinateur, soit vous laissez à 20 Go (par défaut), soit vous pouvez descendre jusqu’à 10 Go pour économiser un peu d’espace disque
• Finalement, cliquez sur « Finish » et « Close »

La machine virtuelle démarrera directement une fois l’assistant de configuration fermé
J’imagine que vous n’avez pas testé mes 3 solutions, mais la suite est exactement identique aux autres logiciels puisqu’il s’agit de l’installation de Raspberry Pi OS:

• Choisissez « Install » dans le premier menu
• Configurez vos options, notamment le clavier
• Au niveau du partitionnement des disques, vous pouvez rester simple et tout mettre dans la même partition en utilisant le disque entier
• L’installation démarre, puis sera interrompue à nouveau pour confirmer l’installation du bootloader
• Sélectionnez /dev/sda et redémarrez

Il est possible d’installer les outils VMWare sur la machine virtuelle si vous le souhaitez, bien que cela ne soit ni indispensable ni très utile 🙂

L’assistant de configuration de Raspberry Pi OS va maintenant s’ouvrir de la même manière qu’au premier démarrage d’un Raspberry Pi
Configurez les options demandez, changez de mot de passe et mettez à jour le système
Après un dernier redémarrage, Raspberry Pi OS sera pleinement opérationnel 🙂

Et voila, votre machine virtuelle Raspberry Pi OS via WMWare Workstation est maintenant prête !

Et ensuite ?

Une fois votre machine virtuelle installée, et peu importe l’hyperviseur choisi, je vous invite à suivre les différents tutoriels présents sur ce site pour installer et configurer les différents logiciels (SSH et VNC par exemple), de la même manière que si vous étiez sur un Raspberry Pi
Voici quelques liens qui vous intéresseront probablement :

• 5 méthodes de bureau à distance sur RPI OS
• Personnaliser l’apparence du bureau Raspberry Pi OS

Il y aura probablement quelques points à voir du fait que votre Raspberry Pi OS tourne dans une machine virtuelle :

• La carte réseau : par défaut, le réseau et Internet fonctionnait dans les 3 cas pour ma part, mais peut être que suivant votre système ou environnement ce ne sera pas le cas directement. Où peut être que vous voudrez faire l’inverse, c’est-à-dire isoler cette machine virtuelle du réseau
• Partage de fichiers : il peut être intéressant d’avoir un dossier partagé entre votre machine virtuelle et votre ordinateur (notamment si vous êtes développeurs ou aurez besoin de faire beaucoup de transferts entre les deux)
• Ajustez les options matérielles : nous avons créé la machine virtuelle avec les options de base la plupart du temps, à vous de voir si vous aurez besoin de plus de disque, de RAM ou de puissance

Je ne rentrerais pas plus dans les détails ici, car cela dépend de vos situations et objectifs personnels
Mais sachez qu’une fois la partie Raspberry Pi OS / Raspberry Pi virtualisé, vous pouvez vous reportez aux tutoriels de l’hyperviseur choisi pour aller plus loin, cela ne dépend plus du système en général

Dans quels cas cela peut être utile ?

J’imagine que vous êtes arrivés jusque-là c’est que vous avez quand même une idée en tête 🙂
Mais je vais vous donner quelques cas ou avoir une machine virtuelle peut être utile

Pas encore de Raspberry Pi

Si vous n’avez pas encore de Raspberry Pi, mais vous réfléchissez à en acheter un, cela peut être une bonne idée de tester les capacités du système avant de passer à l’achat (bien que ce ne soit pas le seul système disponible)
Cela vous permet d’avoir une bonne vision de ce que vous serez capable de faire avec.
Par exemple pour vérifier qu’un logiciel fonctionne sur Raspberry Pi OS, voir les possibilités de Scratch, etc. et ensuite seulement passer à l’achat une fois certain que ce sera utile

En déplacement

Si vous vous déplacez souvent et n’avez pas la possibilité d’emporter votre Raspberry Pi partout, une machine virtuelle sur votre ordinateur peut être assez utile
Cela vous permet de continuer vos projets, même sans avoir le matériel avec vous

Plus de puissance

Que vous soyez testeur, développeur ou juste curieux, faire tourner le Raspberry Pi dans une machine virtuelle vous permet d’augmenter la puissance disponible pour effectuer certaines tâches
Cela peut vous faire gagner pas mal de temps suivant les applications

Snapshots

Le dernier avantage des machines virtuelles et la possibilité de réaliser des snapshots
Un snapshot est une image complète du système à un instant T
Il est donc possible de créer un snapshot, tester un truc possiblement risqué, et de revenir en arrière au niveau du snapshot si cela a tout cassé 🙂
Ça peut être utile de tester de cette manière avant de tout casser sur votre carte SD que vous avez mis 6 mois à peaufiner 🙂

Conclusion

Vous avez donc appris aujourd’hui comment faire tourner Raspberry Pi OS dans une machine virtuelle, et ce avec 3 hyperviseurs différents : VirtualBox, QEMU ou Vmware Workstation

Nous avons aussi vu les avantages de la virtualisation d’un Raspberry Pi
À vous maintenant de lancer vos projets en utilisant cet avantage, bonne chance !

Note : Pour ceux qui se poseraient la question, non il n’est pas possible de faire une image de la machine virtuelle pour la flasher sur une carte SD (l’architecture n’étant pas la même)

Et pour info, il est également possible d’avoir des machines virtuelles sur un Raspberry Pi, en suivant ce tutoriel.

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