{"id":8420,"date":"2022-02-19T23:58:41","date_gmt":"2022-02-19T21:58:41","guid":{"rendered":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/?p=8420"},"modified":"2023-01-26T14:34:43","modified_gmt":"2023-01-26T12:34:43","slug":"windows-10-11-iot-core-auf-dem-raspberry-pi-4-was-geht-2022-was-nicht-eine-uebersicht-fuer-die-dauerhafte-produktive-nutzung-von-windows-auf-dem-pi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/windows-10-11-iot-core-auf-dem-raspberry-pi-4-was-geht-2022-was-nicht-eine-uebersicht-fuer-die-dauerhafte-produktive-nutzung-von-windows-auf-dem-pi\/","title":{"rendered":"Windows 10\/11\/IoT Core auf dem Raspberry Pi 4: Was geht 2022, was nicht? Eine \u00dcbersicht f\u00fcr die dauerhafte\/produktive Nutzung von Windows auf dem Pi"},"content":{"rendered":"

Es gibt mittlerweile in verschiedenen Quellen einige Anleitungen und Beitr\u00e4ge, die zeigen, wie man Windows auf dem Raspberry Pi installiert. Mit mal mehr mal weniger Aufwand bekommt man ein grunds\u00e4tzlich lauff\u00e4higes Windows. Was dort aber fehlt oder unvollst\u00e4ndig ist, sind die Hintergr\u00fcnde: Was geht unter welchen Umst\u00e4nden? Werden diese Installationen von Microsoft unterst\u00fctzt? Ist das \u00fcberhaupt legal? <\/p>\n

Im heutigen Beitrag beantworten wir Fragen, die man sich wohl stellten w\u00fcrde oder m\u00fcsste, wenn man Windows f\u00fcr ein ernstes Projekt auf dem Raspberry Pi betreiben m\u00f6chte – also mehr als nur eine Testinstallation, um nur zu schauen, ob ein Windows darauf irgendwie startet.<\/p>\n

Gibt es Windows f\u00fcr den Raspberry Pi?<\/h2>\n

Fangen wir mit dem an, was die meisten vermutlich nicht meinen, wenn sie von Windows auf dem Raspberry Pi sprechen: Windows 10 IoT<\/strong>. Das ist eine spezielle Version f\u00fcr kleine, eingebettete Ger\u00e4te – wie beispielsweise den Pi – oder auch Geldautomaten, Anzeigetafeln und mehr. Vor Windows 10 hie\u00df diese Edition „Windows Embedded“, man wollte aber offensichtlich das Buzzword „Internet of Things“ (Internet der Dinge) in den Name integrieren.<\/p>\n

Von Windows IoT gibt es zwei Versionen: Nur Windows 10 IoT Core unterst\u00fctzt x86\/x84 und ARM. Daf\u00fcr hat man keine Windows-Shell und kann nur eine UWP-Anwendung im Vordergrund laufen lassen. Ein paar weitere Funktionen sind eingeschr\u00e4nkt, etwa der Beitritt zu Active Directory Dom\u00e4nen. Windows 10 IoT Enterprise bietet funktionell mehr, unterst\u00fctzt aber kein ARM und l\u00e4uft daher nicht auf dem Pi. Alle Unterschiede sind hier in der Microsoft-Dokumentation aufgelistet<\/a>.<\/p>\n

Somit kommt nur Windows 10 IoT Core in Frage. Dies ben\u00f6tigt mindestens 512 MB Arbeitsspeicher, wie in einer offiziellen Microsoft-Pr\u00e4sentation<\/a> gezeigt. Auf dem Raspberry Pi k\u00f6nnen maximal 1 GB Arbeitsspeicher verwendet werden.<\/p>\n

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Windows IoT Core bietet mangels Shell keine Desktop-Umgebung, wie ihr es von einem Desktop-PC mit Windows kennt. Stattdessen kann dort nur eine Anwendung ge\u00f6ffnet werden, die f\u00fcr die Universelle Windows-Plattform<\/strong> (kurz UWP) entwickelt wurde, ein Beispiel:<\/p>\n

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\"DeviceInfoPage-Screenshot.jpg\"\/
UWP-Beispielanwendung von Microsoft<\/a> f\u00fcr den Raspberry Pi<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Nein, ich habe nicht unachtsam einen veralteten Screenshot genommen: Obwohl der Raspberry Pi 4 bereits Mitte 2019 erschien, wird er von Windows 10 IoT-Core nicht unterst\u00fctzt. Nur 2 und 3B. Alle anderen Versionen wie etwa der 2018 erschienene 3B+ befindet sich in einer nicht unterst\u00fctzten Vorschauversion. Und auch der 2016 erschienene Pi 2B Revision 1. ist laut Microsoft nicht geeignet.<\/p>\n

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Microsoft unterst\u00fctzt<\/a> nur wenige, \u00e4ltere Pis f\u00fcr Windows 10 IoT Core<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Dies best\u00e4tigt auch ein Blick in das IoT Dashboard Programm, welches Microsoft zur Einrichtung vorgesehen hat. Dort sind nur Raspberry Pi 2 und 3 gelistet:<\/p>\n

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Zwischenfazit<\/strong>: Windows 10 IoT Core bietet keine klassische Desktopumgebung und ist sowohl bei den unterst\u00fctzten Raspberry Pis als auch in der Software stark eingeschr\u00e4nkt.<\/p>\n

Was ist mit Windows 10 ARM? Das ist doch ein Desktop-Windows!<\/h2>\n

Ja, Windows 10 auf ARM ist – im Gegensatz zu IoT Core – ein vollwertiges Desktop-Windows. Man hat im Grunde Windows 10 auf die ARM-Architektur portiert. Im Gegensatz zur x86\/x64 Version von Windows 10 bietet Microsoft jedoch sowohl die Installationsdateien als auch Lizenzen ausschlie\u00dflich f\u00fcr Erstausr\u00fcster (sog. OEMs<\/strong>) an. Das hei\u00dft: Nur Hardwarehersteller, die z.B. ARM-Laptops mit Windows ausstatten m\u00f6chten, haben offiziell Zugriff darauf. Daran m\u00f6chte Microsoft auch nichts \u00e4ndern, wie ein Pressesprecher 2020 in einem Interview mit „The Verge“<\/a> das Thema kommentiert.<\/p>\n

Der Trick mit den Updateservern<\/h3>\n

Sind die Autoren der Blog-Artikel und Videos zu Windows 10\/11 auf dem Raspberry Pi alles OEMs? Sicher nicht, die Meisten bedienen sich eines Tricks: Den Microsoft Update Servern. Der Konzern versorgt dar\u00fcber auch die ARM-Versionen mit Aktualisierungen, eben so wie die Vorschau-Versionen f\u00fcr Tester\/Entwickler. Ein findiger Bastler hat per Reverse Engineering die Dateien ermittelt, in eine Datenbank geschrieben und eine Art „Baukasten“ entwickelt: Je nachdem welche Version\/Edition man m\u00f6chte, l\u00e4dt der Baukasten die notwendigen Dateien von den Windows Update Servern, packt diese aus und bastelt daraus eine vollst\u00e4ndige ISO-Datei zur Installation.<\/p>\n

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Auszug der uupdump-Datenbank, aus der eine Windows 11 ISO-Datei erstellt wird<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Klingt umst\u00e4ndlich? Das ist es auch. Und selbst auf aktueller Hardware recht langsam: Etliche Gigabyte werden herunterladen (ca 9 GB), entpackt, neu gepackt. Dies ist aufgrund Microsofts Haltung aber der wohl einzige, legale Weg: Windows auf ARM ist wie jedes andere Windows auch immer noch propriet\u00e4re Software. Im Gegensatz zu freier Software w\u00fcrde es daher rechtliche Konsequenzen mit sich ziehen, wenn man ein Image erstellt und anbietet, wie es beim Raspberry Pi OS und vielen anderen Linux-Distributionen normal ist. Dementsprechend sind fertige, direkt angebotene Windows ARM-Iso Images nicht legal<\/strong> und ggf. zudem ein Sicherheitsrisiko. Die Update-Server hingegen sind \u00f6ffentlich zug\u00e4nglich und werden von Microsoft – also dem Rechteinhaber – betrieben.<\/p>\n

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Auf UUP kann man sich ein Skript herunterladen, dass ein ISO-Abbild f\u00fcr Windows auf ARM erstellt<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Wurde das ISO-Abbild erstellt, kann man es mithilfe des WOR-Projektes <\/a>(Windows on Raspberry) auf ein Speichermedium flashen. Alternativ gibt es auch Skripte, die dies unter Linux auf einem laufenden Raspberry Pi OS machen k\u00f6nnen. Das Prinzip bleibt aber immer gleich.<\/p>\n

Wie gut l\u00e4uft damit Windows auf dem Raspberry Pi?<\/h2>\n

Auf einem normalen USB-Stick ist die Installation extrem langsam und dauert fast einen Tag. Selbst mit schnellen Micro-SD Karten ist der Vorgang langsam. Und auch im Betrieb ist man von einer fl\u00fcssigen Bedienung weit entfernt, daf\u00fcr ist Windows zu riesig. Erst mit einer extern per USB angeschlossenen SSD wird das ganze halbwegs bedienbar und es gibt auch keine Aufh\u00e4nger mehr beim Start.<\/p>\n

Der Arbeitsspeicher f\u00fcllt sich jedoch schnell. Schon beim Start ohne ge\u00f6ffnete Programme genehmigt sich Windows \u00fcber ein Gigabyte. Wer mehrere Programme parallel nutzen m\u00f6chte, dem ist die 8 GB Variante des Raspberry Pi weit eher zu empfehlen, als unter Linux – statt der 4 GB Variante, mit der ich getestet habe.<\/p>\n

Insgesamt erreicht man mit Windows auf SSD ungef\u00e4hr eine \u00e4hnliche Performance, wie mit dem Raspberry Pi OS Desktop auf Micro-SD Karte. Wobei auch das teilweise variiert. Beispielsweise startet Edge zwar tr\u00e4ge. Aber wenn er ge\u00f6ffnet wurde, l\u00e4uft er recht fl\u00fcssig. Es f\u00fchlt sich daher immer wieder langsamer an.<\/p>\n

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Windows 11 auf einem Raspberry Pi 4 mit 4 GB Arbeitsspeicher und externer SSD.\r\nDie System-Info wurde mit PiMon ausgelesen.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Welche Treiber stehen f\u00fcr Windows zur Verf\u00fcgung?<\/h2>\n

In diesem GitHub-Repository<\/a> ist der aktuelle Stand der Treiber dokumentiert. Der ist \u00fcberschaubar: Einiges funktioniert wie z.B. GPIO, I2C, Audio (Klinke), Bluetooth oder der Ethernet-Controller. Manches nur teilweise, darunter etwa die \u00dcbertragung von Ton per HDMI. Das Haupt-Manko f\u00fcr viele d\u00fcrfte beim Raspberry Pi 4 wohl sein, dass der WLAN-Treiber nicht funktioniert. Man kann den Pi unter Windows also ausschlie\u00dflich per Kabel mit dem Netzwerk verbinden.<\/p>\n

Lediglich beim Raspberry Pi 3 mit ARM32 funktioniert WLAN. Allerdings ist der Raspberry Pi 3 deutlich schw\u00e4cher, sodass Windows darauf wohl noch einmal deutlich langsamer laufen wird, als mit dem 4er.<\/p>\n

Welche Programme kann man damit unter Windows nutzen? <\/h2>\n

Anfangs liefen nur ARM-Programme auf Windows 10. Microsoft entwickelte einen x86 Emulator<\/a>, sodass man normale, auf den meisten PCs\/Laptops (x86) kompilierte 32 Bit Anwendungen starten konnte. F\u00fcr 64 Bit (x86) Anwendungen funktionierte das aber noch nicht – sollte aber laut einer Ank\u00fcndigung aus dem Herbst 2020 <\/a>im folgenden Herbst 2021 nachgeliefert werden. Kurzfristig \u00e4nderte Microsoft diesen Plan Ende 2021 und baute die 64 Bit Emulation zwar in Windows 11 ein, aber nicht mehr wie urspr\u00fcnglich versprochen in Windows 10. <\/p>\n

Man k\u00f6nnte daraus schlie\u00dfen, dass Microsoft bis Herbst 2020 noch selbst nicht wusste, dass Windows 11 eine eigene Version werden w\u00fcrde. Fakt ist jedenfalls: Wer 64 Bit x86 Emulation ben\u00f6tigt, dem l\u00e4sst Microsoft keine andere Wahl, als Windows 11 zu verwenden. Mittlerweile gibt es sogar erste bekanntere Freeware-Programme in der 64 Bit Version, wie z.B. den VLC. Allerdings noch nicht final.<\/p>\n

Die x86 Emulation „\u00fcbersetzt“ x86 Anweisungen in ARM-Befehle und schreibt dies anschlie\u00dfend in einen Zwischenspeicher. Wird der gleiche Code erneut ausgef\u00fchrt, soll er dadurch schneller laufen. Im Test mit g\u00e4ngigen x86 Anwendungen wie z.B. Chrome funktioniert dies wie Versprochen ohne zus\u00e4tzliche Einstellungen. Man kann x86 exe-Dateien genau so starten, wie auf einem x86 System.<\/p>\n

Ist Windows 10\/11 auf dem Raspberry Pi kostenfrei?<\/h2>\n

Nein, Windows 10 und 11 f\u00fcr ARM sind eben so propriet\u00e4re Betriebssysteme wie die x86 Version f\u00fcr „normale“ PCs. Ihr ben\u00f6tigt also eine Lizenz. ARM-Lizenzen werden – wie anfangs erw\u00e4hnt – offiziell nur an OEMs ausgeliefert, d.H. sie k\u00f6nnen als Privatperson nicht ohne Ger\u00e4t gekauft werden. Es gibt eine kontroverse Diskussionen, ob x86 Lizenzen auch f\u00fcr ARM verwendet werden k\u00f6nnen. Einige bejahen dies<\/a>, da in den Lizenzbestimmungen keine auf die Architektur bezogenen Sonderregelungen f\u00fcr ARM zu finden sind. Ob das wirklich so ist, kann nur ein Fachmann f\u00fcr Microsoft-Lizenzfragen beantworten.<\/p>\n

Wer \u00fcberlegt eine deutlich g\u00fcnstigere Lizenz von inoffiziellen Lizenzh\u00e4ndlern z.B. auf Ebay oder Amazon zu kaufen, der sollte wissen: Diese Lizenzen stammen oft aus fragw\u00fcrdigen Quellen – vor allem wenn der Preis weit unter dem \u00fcblichen Marktwert liegt, etwa 15\u20ac oder noch weniger statt ~260\u20ac. Hier gab es vor noch gar nicht all zu langer Zeit zuletzt Razzien bei mehreren gr\u00f6\u00dferen H\u00e4ndlern, die teilweise auch an Edeka verkauften. Auch die K\u00e4ufer werden zunehmend ins Visier genommen. So kam es zu tausenden Ermittlungsverfahren gegen K\u00e4ufer eines Ebay-H\u00e4ndlers<\/a>:<\/p>\n

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Quelle: notebookcheck.com<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

Wie sieht es mit Updates und Upgrades aus?<\/h2>\n

Kumulative Aktualisierungen lassen sich genau so installieren, wie auf jedem anderen Windows-Computer auch. Kleinere Updates wurden in meinen Tests automatisch im Hintergrund installiert. Wenngleich das manchmal zu einer sp\u00fcrbaren Verlangsamung f\u00fchrt.<\/p>\n

Feature-Upgrades allerdings nicht ohne weiteres<\/a>. Dies h\u00e4ngt indirekt mit den Treibern zusammen: Microsoft verlangt in einem „normalen“ Windows mittlerweile signierte Treiber, verlangt f\u00fcr die daf\u00fcr notwendigen Zertifikate Geld. WOR kann sich das als kostenfreies Community-Projekt nicht leisten und verwendet selbst signierte Treiber. Daf\u00fcr muss ein Testmodus aktiviert werden, der f\u00fcr Entwickler gedacht ist. Deswegen seht ihr rechts unten ein Wasserzeichen:<\/p>\n

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Im Testmodus hat Microsoft keine Funktionsupdates vorgesehen und verweigert zudem die Installation auf USB-Ger\u00e4ten. Um trotzdem Upgrades zu installieren, m\u00fcsstet ihr verschiedene Pr\u00fcfungen von Windows aushebeln und die Installation von Hand ansto\u00dfen. Das ist nicht nur recht umst\u00e4ndlich sondern erfordert, dass ihr Microsofts Updates beobachtet, um neue Upgrades zeitnah einzuspielen.<\/p>\n

Nicht vergessen sollte man bei diesem Thema: Windows 11 f\u00fchrt wesentlich striktere Anforderungen ein. Microsoft verlangt umstrittene Module wie TDP 2.0 sowie einen aktuellen Prozessor. Es gibt zwar Wege diese Anforderungen zu umgehen. Doch Microsoft hat betont, dass solche nicht mehr unterst\u00fctzten Systeme m\u00f6glicherweise zuk\u00fcnftig keine Updates erhalten.<\/p>\n

Fazit<\/h2>\n

Windows auf dem Raspberry Pi funktioniert in der Praxis sogar in drei Versionen: Windows 10, Windows 10 IoT Core und Windows 11. Nur Windows 10 IoT ist jedoch offiziell unterst\u00fctzt und selbst das nur auf einzelnen \u00e4lteren Modellen des Raspberry Pi 2 und 3. Es ist au\u00dferdem recht eingeschr\u00e4nkt, sinnvoll nutzbare Software gibt es nur wenig – damit in meinen Augen h\u00f6chstens f\u00fcr Entwickler interessant, die zwingend mit Windows-Technologie arbeiten m\u00f6chten. Wie zukunftssicher das ist, sei jedoch dahingestellt, Microsoft scheint sich nur wenig f\u00fcr Windows 10 IoT auf dem Raspberry Pi zu interessieren.<\/p>\n

Ein vollwertiges Windows mit Desktopumgebung ist \u00fcber die ARM-Versionen zwar m\u00f6glich. Doch Microsoft gibt sich durch Einschr\u00e4nkungen alle M\u00fche, um das maximal umst\u00e4ndlich zu gestalten. Dazu kommt noch die h\u00e4ndische Upgrade-Installation sowie die grunds\u00e4tzliche Upgrade-Problematik bei Windows 11 auf nicht unterst\u00fctzter Hardware – dazu z\u00e4hlt der Raspberry Pi ja auch. Die Leistung ist zudem deutlich schlechter als unter Linux.<\/p>\n

Windows auf dem Raspberry Pi ist daher nur f\u00fcr Hardcore-Bastler interessant, die zwingend Windows ben\u00f6tigen und die Nachteile\/Einschr\u00e4nkungen daf\u00fcr in Kauf nehmen. F\u00fcr alle anderen spricht wenig daf\u00fcr, aber sehr vieles dagegen. Linux ist hier nach wie vor die weitaus bessere Alternative f\u00fcr viele Anwendungsf\u00e4lle. Wer dennoch unbedingt Windows ben\u00f6tigt oder m\u00f6chte, dem w\u00fcrde ich zu x86 Hardware raten. Dort fallen einige Nachteile weg. Je nach Szenario ist ein x86 Mini-PC hier der bessere Weg. Die kosten zwar tendenziell mehr als der Pi und weisen auch einen h\u00f6heren Stromverbrauch auf. Aber es gibt auch Modelle, bei denen beides trotzdem in einem bezahlbaren Rahmen bleibt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Es gibt mittlerweile in verschiedenen Quellen einige Anleitungen und Beitr\u00e4ge, die zeigen, wie man Windows auf dem Raspberry Pi installiert. Mit mal mehr mal weniger Aufwand bekommt man ein grunds\u00e4tzlich lauff\u00e4higes Windows. Was dort aber fehlt oder unvollst\u00e4ndig ist, sind die Hintergr\u00fcnde: Was geht unter welchen Umst\u00e4nden? Werden diese Installationen von Microsoft unterst\u00fctzt? Ist das …<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":8523,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1053,91],"tags":[],"class_list":["post-8420","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-raspberry-pi-betriebssysteme","category-windows"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8420","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8420"}],"version-history":[{"count":14,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8420\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10171,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8420\/revisions\/10171"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8523"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8420"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8420"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8420"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}