Kategorie:Raspbian VDR Streaming Client mittels Streamdev und rpihddevice

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Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Diese Step-by-Step-Anleitung beschreibt die Installation und Konfiguration eines VDR Streaming Client Systems mittels Streamdev Plugin und einem Raspberry Pi. Es wird davon ausgegangen, dass es bereits einen VDR mit lauffähigem Streamdev-Server Plugin gibt. Für die Bildausgabe auf den TV kommt das rpihddevice Plugin zum Einsatz.

Modifikationen / Veränderungen

Bitte in folgende Liste Änderunge/Verbesserungen der Installation aufführen, so daß es einfach ist existierende Installationen zu verbessern mit den Deltas.

Dez 2014 - Jan 2015

reufer:

te36:

  • Consolefont vergrößern (dpkg-reconfigure).
  • Sektion zum SD Management angefügt: Kopieren, Clonen, Lebensdauer verbessern.
  • Erklärungen verbessert (svdrpdevice, remote.conf für Keyboard, Umschalten von virtuellen Terminals, logging dateien, MPEG2 lizenzen)
  • Turbo mode am RPI aktivieren
  • Sektion für Regionalprogramme == "filters" auf streamdev um NDR etc. korrekt zu empfangen (und damit VDR nicht bei Widergabe "stottert", inklusive neuem patch für streamdev-client module
  • remotetimers menu Installation verbessert: Patches erklärt um den RPI als client zu betreiben, empfohlene Konfiguration
  • suspendoutput module eingebaut

sewn4:

  • Neuen Raspberry aufgebaut und Wiki dabei aktualisiert

fauthd:

  • Sysvinit (optional)
  • "Wake on LAN" zum Wecken des Servers (optional)
  • Vdr unter separatem Nutzer vdr (optional)
  • Editor nano statt vi (optional)
  • Verschiedene Kleinigkeiten

Voraussetzungen

  • Ein vorhandenes VDR System mit lauffähigem Streamdev-Server Plugin (Beispiel VDR System)
  • Einen Raspberry Pi der als Streaming Client fungiert.
    • Die Installationsanleitung bezieht sich auf Modell B/B+ die beide eingebautes Ethernet und 512 MByte RAM haben.
    • Der B+ hat zwei USB Ports mehr als der B und eine bessere Stromversorgung. Evtl. funktioniert bei ihm auch das Overclocking (Turbo-Mode) besser.
    • Achtung: Gehäuse für B und B+ sind verschieden!
    • Achtung: Bei der Stromversorgung für den RPI darauf achten, daß das Netzteil mindestens 1.2 A liefert und das das USB Kabel gute Qualität hat. Lange USB Kabel (3 meter oder länger) haben häufig sehr dünne Stromleitungen und dann läuft der RPI instabil).
  • Einen Receiver/Fernseher mit HDMI Eingang. Der RPI hat auch einen Analog-Videoausgang, es ist aber nicht bekannt ob damit schon jemand die VDR Installation getestet hat (bitte hier eintragen wenn ja!).

SD Karten

Der Raspberry benötigt eine, oder für Backup besser 2 SD Karten mit >= 8 GByte. Bei Installation von vielen Plugins und deren Abhängigkeiten oder Entwicklungsumgebungstools können leicht mehr als 60% einer 8GByte SD Karte gebraucht werden. Es empfiehlt sich auf jeden Fall Micro-SD zu kaufen mit SD Adapter. Der RPI B hat einen SD Karten Slot, der B+ einen Micro-SD Karten Slot.

Um SD Backup direkt am RPI zu machen braucht man noch einen SD/USB reader. Am besten noch ein USB Verlängerungskabel oder einen kleinen Micro-USB-Reader damit keiner der anderen USB Ports am RPI geblockt wird, wenn man da z.b. IR-Empfänger oder WLAN verwenden will.

Optional: MPEG-2 und VC-1 Lizenzen

Die Lizenzen sind nötig damit der Raspberry Pi die MPEG-2 sowie VC-1 Datenstreams per Hardware decodieren kann. Die Lizenzen können im offiziellen Raspberry Pi Onlineshop erworben werden. Die MPEG-2 Lizenz braucht man um die meisten deutschen nicht-HD Sender die von Astra kommen zu dekodieren, da diese mit MPEG-2 übertragen werden. Alle HD-Sender sind H264, dafür ist keine Lizenz notwendig.

  • MPEG-2 sowie VC-1 Lizenzen für den Raspberry Pi.

Die Lizenzen werden per Email bis zu 48 Stunden nach Kauf verschickt, also rechtzeitig bestellen, wenn man MPEG-2/SD anschauen will.

Welche Hardware wird benötigt?

Hardwarebeispiel

Hier die Übersicht über meine Hardware:

VDR System

VDR System

Raspberry Pi

Raspberry Pi:      Raspberry Pi Model B+ original "UK" mit Samsung Speicher 512MB
Gehäuse:           Raspberry Pi B+ Gehäuse - belüftet, Farbe schwarz durchsichtiges Plexiglas
Netzteil:          Steckernetzteil Micro-USB 5V 2000mA für Raspberry Pi
SD-Karte:          SanDisk Class 10 Ultra Micro SDHC 32GB
Kupfer Kühlkörper: Cooltek BGA VGA-RAM Cooler - Maße (LxBxH): ca. 21x16x6.5 mm

Stromverbrauch

  • Muss noch ergänzt werden *

Wie schnell startet das System?

Vom einschalten bis zum TV Bild vergehen 25 Sekunden.

Welche Softwareversionen werden eingesetzt?

Betriebssystem

  • Raspbian Wheezy vom 24.12.2014 (Kernel 3.12.35+ armv6l)

Video Disc Recorder

  • VDR 2.1.6

Video Disk Recorder Plugins

  • rpihddevice Plugin (aus dem GIT vom 30.12.2014) / 0.0.10
  • Streamdev Plugin (aus dem GIT vom 23.12.2014) / 0.6.1-git
  • svdrpservice Plugin 1.0.0
  • epgsync Plugin 1.0.1
  • remotetimers Plugin 1.0.1
  • suspendoutput Plugin 2.0.0

Installation und Konfiguration Raspberry Pi Betriebssystem

Um den Raspberry Pi nutzen zu können ist es nötig ein Betriebssystem (OS) zu installieren. Als Betriebssystem verwende ich Raspbian Wheezy und dieses kann hier kostenfrei heruntergeladen werden. Nach dem herunterladen muss die Datei auf der Festplatte entpackt werden. Die darin enthaltene *.img Datei wird später benötigt. Für die Vorbereitungen verwende ich einen Windows Client. Es können aber auch Mac OS X oder Linux verwendet werden siehe hier.

Optional: Lirc - Raspberry Pi mit der Fernbedienung steuern

Der Raspberry Pi bringt bereits am GPIO-Header Anschlussmöglichkeiten für einen IR-Empfänger mit. Mit etwas Bastelgeschick lässt sich ein passender IR-Empfänger für kleines Geld selber bauen. Wie ich das gemacht habe beschreibe ich hier.

Materialliste für den IR-Empfänger

IR-Empfänger:         TSOP4836 axial bedrahtet 36 kHz 950 nm oder TSOP4838 axial bedrahtet 38 kHz 950 nm oder TSOP 31236 (Reichelt)
Verbindungskabel:     RB-CB3-25 Bunt oder RB-CB3-50 Bunt (25cm Länge oder 50cm Länge)
Schrumpfschlauch:     Dünnwandiger Schrumpfschlauch Ø vor/nach Schrumpfung: 9 mm/3 mm Schrumpfrate 3:1 Schwarz
Schrumpfschlauch-Set: Nachfüllbeutel für Schrumpfschlauch-Set 2 : 1 40 mm Bunt 125 St.

Fernbedienung

Da ich noch eine alte TechnoTrend Fernbedienung habe verwende ich vorerst diese. Eine Alternative ist im Bereich Fernbedienungen zu finden. Z.B.

Raspberry Pi Schaltbild

Das gezeigte Schaltbild ist von einem Raspberry Pi Modell B. Die PIN Belegung von einem Raspberry PI B+ ist identisch zu dem Vorgängermodell. Je nach Empfänger muss man die unterschiedlichen Anschlussbelegungen beachten. Immer im Datenblatt nachsehen.

RaspberryPI Schaltbild.png

IR-Empfänger zusammenbauen

Ich habe drei Verbindungskabel für meinen IR-Empfänger verwendet (Rot, Schwarz und Lila). Auf einer Seite der Verbindungskabel habe ich die Stecker abgeschnitten und diese, wie auf dem obigen Schaltbild, am TSOP angelötet.

VS:  rotes Kabel
GND: schwarzes Kabel
Out: lila Kabel

Über die einzelnen Lötstellen habe ich Schrumpfschläuche gezogen und diese mit einem Heißluftfön verschmolzen (Feuerzeug geht auch). Wer nicht die einzelnen Verbindungskabel sehen möchte kann nochmals einen Schrumpfschlauch über die gesammten Verbindungskabel ziehen. Zum Schluss werden die Verbindungskabel wie auf dem obigen Schaltbild auf den Raspberry Pi aufgesteckt.

Lirc Konfiguration

Module laden

sudo modprobe lirc_rpi

Module in den Autostart

Damit die Module nach einem System start automatisch geladen werden müssen diese in die modules eingetragen werden.

sudo cp /etc/modules /etc/modules_orig
sudo vi /etc/modules
lirc_rpi

Lirc device ermitteln

ls -l /dev/lir*
crw-rw---T 1 root video 247, 0 Jan  4 12:23 /dev/lirc0

Hardware konfiguration

sudo cp /etc/lirc/hardware.conf /etc/lirc/hardware.conf_orig
sudo vi /etc/lirc/hardware.conf
# Run "lircd --driver=help" for a list of supported drivers.
DRIVER="default"

# usually /dev/lirc0 is the correct setting for systems using udev
DEVICE="/dev/lirc0"
MODULES="lirc_rpi"

Neustarten des Lirc Daemon

sudo /etc/init.d/lirc restart

Erster Test vom IR-Empfänger

Kernelmodul laden

sudo modprobe lirc_rpi
dmesg |grep lirc

lirc_dev: IR Remote Control driver registered, major 248
lirc_rpi: module is from the staging directory, the quality is unknown, you have been warned.
lirc_rpi: auto-detected active low receiver on GPIO pin 18
lirc_rpi lirc_rpi.0: lirc_dev: driver lirc_rpi registered at minor = 0
lirc_rpi: driver registered!

Hier ist zu sehen das der IR-Empfänger am GPIO Pin 18 erkannt wird.

Prüfen ob Signale der Fernbedienung ankommen

sudo /etc/init.d/lirc stop
mode2 -d /dev/lirc0

Danach ein paar Tasten auf der Fernbedienung drücken, wenn alles funktionoiert sollte es so aussehen:

space 3260954
pulse 876
space 805
pulse 1718
space 1636
pulse 1722
space 1630
pulse 1724
space 1632
pulse 1714
space 820
pulse 864
space 795
pulse 882
space 793
pulse 886
space 799
pulse 874
space 1638
pulse 882

Anlernen der Fernbedienung

Datei mit gültigen Lirc Namespaces erstellen

sudo irrecord --list-namespace | grep KEY &> ~/lirc_strings.txt

Aus dieser Datei holt Ihr euch dann die passenden Namen für eure Tasten. Anzeigen der Datei:

sudo cat ~/lirc_strings.txt

Anlernmodus starten

sudo /etc/init.d/lirc stop
sudo irrecord -d /dev/lirc0 ~/lircd.conf

Nach starten dem Dialog auf der Konsole folgen.

irrecord -  application for recording IR-codes for usage with lirc

Copyright (C) 1998,1999 Christoph Bartelmus(lirc@bartelmus.de)

This program will record the signals from your remote control
and create a config file for lircd.

A proper config file for lircd is maybe the most vital part of this
package, so you should invest some time to create a working config
file. Although I put a good deal of effort in this program it is often
not possible to automatically recognize all features of a remote
control. Often short-comings of the receiver hardware make it nearly
impossible. If you have problems to create a config file READ THE
DOCUMENTATION of this package, especially section "Adding new remote
controls" for how to get help.

If there already is a remote control of the same brand available at
http://www.lirc.org/remotes/ you might also want to try using such a
remote as a template. The config files already contain all
parameters of the protocol used by remotes of a certain brand and
knowing these parameters makes the job of this program much
easier. There are also template files for the most common protocols
available in the remotes/generic/ directory of the source
distribution of this package. You can use a template files by
providing the path of the file as command line parameter.

Please send the finished config files to <lirc@bartelmus.de> so that I
can make them available to others. Don't forget to put all information
that you can get about the remote control in the header of the file.

Press RETURN to continue. 
Now start pressing buttons on your remote control.

It is very important that you press many different buttons and hold them
down for approximately one second. Each button should generate at least one
dot but in no case more than ten dots of output.
Don't stop pressing buttons until two lines of dots (2x80) have been
generated. 

Press RETURN now to start recording.
................................................................................
Found const length: 107332
Please keep on pressing buttons like described above.
................................................................................
RC-5 remote control found.
Found possible header: 876 828
No repeat code found.
Signals are biphase encoded.
Removed header.
Signal length is 13
Now enter the names for the buttons.

Please enter the name for the next button (press <ENTER> to finish recording)
KEY_POWER

Now hold down button "KEY_POWER".

Please enter the name for the next button (press <ENTER> to finish recording)
KEY_MUTE

Now hold down button "KEY_MUTE".

Please enter the name for the next button (press <ENTER> to finish recording)
...
...
...

Lirc Konfiguration einspielen

sudo cp /etc/lirc/lircd.conf /etc/lirc/lircd.conf_orig
sudo cp ~/lircd.conf /etc/lirc/lircd.conf
sudo /etc/init.d/lirc start

Neustart vom System

sudo init 6

Nach einem Neustart vom VDR wird automatisch das Anlernmenü für die Fernbedienung gestartet.

Optional: VDR und Lirc Konfigurationen

Die beiden untigen Konfigurationen werden durch den Anlernprozess von VDR und Lirc erstellt. Falls Ihr die gleiche Hardware verwendet könnt Ihr die Konfigurationen verwenden und somit den Anlernprozess umgehen.

remote.conf

Ihr könnt euch die remote.conf mittels VDR über das OSD-Anlernprogramm erstellen. Wenn Ihr euch die remote.conf manuell erstellen möchtet müssen die VDR-LIRC Kommandos mit den Tasten aus der obigen IRTrans Konfigurationsdatei zugeordnet werden. Achtung! Die Namen sind Case Sensitive.

sudo vi /var/lib/vdr/remote.conf
LIRC.Up          KEY_UP
LIRC.Down        KEY_DOWN
LIRC.Menu        KEY_MENU
LIRC.Ok          KEY_OK
LIRC.Back        KEY_BACK
LIRC.Left        KEY_LEFT
LIRC.Right       KEY_RIGHT
LIRC.Red         KEY_RED
LIRC.Green       KEY_GREEN
LIRC.Yellow      KEY_YELLOW
LIRC.Blue        KEY_BLUE
LIRC.0           KEY_0
LIRC.1           KEY_1
LIRC.2           KEY_2
LIRC.3           KEY_3
LIRC.4           KEY_4
LIRC.5           KEY_5
LIRC.6           KEY_6
LIRC.7           KEY_7
LIRC.8           KEY_8
LIRC.9           KEY_9
LIRC.Play        KEY_PLAY
LIRC.Pause       KEY_PAUSE
LIRC.Stop        KEY_STOP
LIRC.Record      KEY_RECORD
LIRC.FastFwd     KEY_FASTFORWARD
LIRC.FastRew     KEY_REWIND
LIRC.Power       KEY_POWER
LIRC.Channel+    KEY_CHANNELUP
LIRC.Channel-    KEY_CHANNELDOWN
LIRC.Volume+     KEY_VOLUMEUP
LIRC.Volume-     KEY_VOLUMEDOWN
LIRC.Mute        KEY_MUTE
LIRC.Schedule    KEY_EPG
LIRC.Info        KEY_INFO

lircd.conf

sudo vi /etc/lirc/lircd.conf
# Please make this file available to others
# by sending it to <lirc@bartelmus.de>
#
# this config file was automatically generated
# using lirc-0.9.0-pre1(default) on Sun Aug 24 12:08:49 2014
#
# contributed by
#
# brand:                       /home/pi/lircd.conf
# model no. of remote control:
# devices being controlled by this remote:
# 

begin remote

  name  /home/pi/lircd.conf
  bits           13
  flags RC5|CONST_LENGTH
  eps            30
  aeps          100

  one           867   810
  zero          867   810
  plead         884
  gap          107337
  toggle_bit_mask 0x800

      begin codes
          KEY_UP                   0x154D
          KEY_DOWN                 0x1551
          KEY_MENU                 0x1559
          KEY_OK                   0x154F
          KEY_BACK                 0x1553
          KEY_LEFT                 0x154E
          KEY_RIGHT                0x1550
          KEY_RED                  0x1554
          KEY_GREEN                0x1555
          KEY_YELLOW               0x1556
          KEY_BLUE                 0x1557
          KEY_0                    0x154C
          KEY_1                    0x1543
          KEY_2                    0x1544
          KEY_3                    0x1545
          KEY_4                    0x1546
          KEY_5                    0x1547
          KEY_6                    0x1548
          KEY_7                    0x1549
          KEY_8                    0x154A
          KEY_9                    0x154B
          KEY_PLAY                 0x157B
          KEY_PAUSE                0x157E
          KEY_STOP                 0x157C
          KEY_RECORD               0x157A
          KEY_FASTFORWARD          0x157F
          KEY_REWIND               0x157D
          KEY_POWER                0x1541
          KEY_CHANNELUP            0x1563
          KEY_CHANNELDOWN          0x1564
          KEY_VOLUMEUP             0x1565
          KEY_VOLUMEDOWN           0x1566
          KEY_MUTE                 0x1558
          KEY_EPG                  0x1562
          KEY_INFO                 0x1552
      end codes

end remote

SD Management

Backup mit rpi-clone

Alle Linux Installationen auf dem RPI haben zumindestens eine DOS Partition und eine Linux Partition. Die DOS Partition wird vom Bootloader des RPI verwendet und enthält auch die MPEG2/VC1 Lizenzinformation.

Man sollte nicht einfach 'dd' verwenden um die komplette RPI SD zu kopieren: Selbst 'gleich-große' SD desselben Herstellers/Typs müssen nicht immer exakt dieselbe Anzahl von Sektoren haben. Außerdem kann es vorkommen, daß SD/USB Adapter weniger Sektoren zur Verfügung stellen als der MMC Adapter. Die raspian Installation nutzt aber die SD Karte bis auf den letzten Sektor. Wenn man solch eine Installation auf eine SD Karte mit nur einem Sektor weniger mit dd kopiert kann man davon nicht mehr booten.

Man kann mit einigem Aufwand die Linux Partition auf dem RPI etwas kleiner machen (ca. 95%) als die SD-Karte um einfach mit 'dd' zu kopieren, aber einfacher ist es, mit rpi-clone zu kopieren.

Information

https://github.com/billw2/rpi-clone

Download

cd /data/installfiles
wget https://github.com/billw2/rpi-clone/archive/master.zip
unzip -x master.zip
rm master.zip
cd rpi-clone-master

Damit man rpi-clone bei laufenden VDR client funktioniert, muß man sicherstellen, das in den RSYNC_OPTIONS "x" enthalten ist, ansonsten kopiert rpi-clone die NFS gemounteten Verzeichnisse des VDR servers:

Rpi-clone mit Editor der Wahl modifizieren:

RSYNC_OPTIONS="--force -rxltWDEgopt"
                         ^

Installieren

sudo cp rp-clone /usr/local/sbin

Benutzen

Zweite, ausreichend große SD Karte via USB Adapter an den RPI anschließen. Kontrollieren, daß die Karte erkannt wird:

ls /dev/sd*
/dev/sda  /dev/sda1 

Wenn die Karte noch keine Kopie der VDR installation enthält:

sudo rpi-clone -f sda

Wenn man eine existierende Kopie aktualisieren will:

sudo rpi-clone sda

Dies geht schneller, weil nur inkrementell kopiert wird. Es wird aber nicht mehr die DOS-Partition kopiert. Wenn man dort Änderungen vorgenommen hat, dann muß man die leider händisch übertragen.

Leider braucht es in der jetzigen Version noch zwei fixes.

sudo mkdir /mnt/sda2
sudo mount /dev/sda2 /mnt/sda2
sudo chown pi /mnt/sda2/srv/vdr/video
sudo rm /mnt/sda2/var/swap
sudo umount /mnt/sda2

Nach dem kopieren RPI herunterfahren, Kopie in den SD Slot einlegen und verifizieren, daß die Kopie funktioniert.

Clonen

Wenn man ene Kopie der VDR Clientinstallation auf einem weiteren RPI laufen lassen will, dann muß man nach dem kopieren alle Parameter anpassen, die auf dem neuen RPI anders sein sollen wie auf dem ersten.

sudo mkdir /mnt/sda1 /mnt/sda2
sudo mount /dev/sda1 /mnt/sda1
sudo mount /dev/sda2 /mnt/sda2
  • Hostname
    • Editieren in /mnt/sda2/etc/hostname
  • IP-adresse (wenn statisch vergeben)
    • Editieren in /mnt/sda2/etc/network/interfaces
  • MPEG/VC1 Lizenzen
  • Editieren in /mnt/sda1/config.txt, aber wahrscheinlich einfacher nachdem man den neuen RPI gebootet hat, damit man einfach die Seriennummer auslesen kann.

Anschließend die Kopie unmounten:

 umount /mnt/sda1 /mnt/sda2

Und im zweiten RPI ausprobieren.

Lebensdauer der SD verbessern

Die Lebensdauer von SD-Karten ist vor allem durch die Anzahl an Schreibzyklen geprägt. Angeblich haben ältere 'gen mlc' flash 10k Schreibzyklen, neuere 'tlc' flash 1k Schreibzyklen pro Speicherstelle [1]. Es wird aber beim mehrfachen Beschreiben eines 'sektors' auf einer guten SD Karte nicht immer derselbe physikalische Speicherbereich auf der SD beschrieben, stattdessen versucht die "wear level management" software auf der SD Karte, die rechner-sichtbaren Sektoradressen dynamisch bei Schreibvorgängen so auf die physikalischen Adressen der SD abzubilden, daß alle Sektoren möglichst gleichmäßig und wenig beschrieben werden [2].

Dazu muß diese SD software wissen, welche Sektoren 'unbenutzt' sind, so daß diese Sektoren neu zugeordnet werden können. Ext4 und andere neuere filesystem (nicht ext2, ext3) erlauben dem Speichermedium via "TRIM" Befehle mitzuteilen, welche Sektoren unbenutzt sind.

Geht nicht ? Hdparm

Leider ist nicht klar, ob dies mit dem SD karten treiber im RPI wirklich funktioniert und etwas bewirkt: Das Standardprogramm um festzustellen welche Features das Speichermedium unterstützt ist hdparm:

# Auf einer echten SSD:
sudo hdparm -I 
hdparm -I /dev/sda | grep TRIM
          *    Data Set Management TRIM supported (limit 8 blocks)
          *    Deterministic read data after TRIM

Auf dem RPI SD MMC treiber (/dev/mmcblk0) scheint der Befehl nicht unterstützt zu sein und und wenn man eine SD via USB Adapter mounted, wurden bisher keine erfolgreiche Bestimmung von TRIM support gemeldet (bitte hier ändern, wenn doch).

Geht nicht ? Smartmontools

Für SSD und "normalen" Festplatten gibt es die "smartmontools" mit denen man Statusinformationen von Festplatten auslesen kann ("smartctl -a <device>"). Leider scheint dies auf SD nicht zu funktionieren, und auch sonst sind auch keine Möglichkeiten bekannt um effektiv die verbleibende "Lebensdauer" einer SD-Karte zu bestimmen. [ Bitte dieses Wiki anpassen, wenn welche bekannt sind]. Deswegen sind die folgenden Optimierungen potentiell unnötig weil die SD Karte vielleicht auch ohne diese Verbesserungen länger lebt als der RPI oder es einfacher ist, einfach die SD-Karte alle paar Jahre gegen eine neue auszutauschen.

Schreibzyklen durch Filesystemzugriffe minimieren

Durch Editieren von /etc/fstab wie folgt:

# /etc/fstab
...
/dev/mmcblk0p2  /    ext4 defaults,noatime,nodiratime,discard,errors=remount-ro  0       1

Noatime bewirkt, dass man lesenden zugriff auf Dateien die "acces time" im Dateissytem nicht aktualisiert wird. Dies spart viele Schreibzugriffe auf die Metadaten im Dateisystem. Nodiratime bewirkt dasselbe für Lesezugriffe auf Verzeichnisorder. Discard bewirkt, dass das ext4 Dateisystem versucht dem Speichergerät über TRIM Befehle mitzuteilen, welche Sektoren frei sind. Errors=remount-ro bewirkt daß im Fehlerfall keine weiteren Schreibzugriffe auf das Dateisystem passieren.

Nach diesen Änderungen rebooten.

Das Kommando mount zeigt an, mit welchen Optionen die Dateisysteme gemounted sind um die Resultate zu kontrollieren:

# mount
/dev/root on / type ext4 (rw,noatime,nodiratime,discard,data=ordered)

Explizites trimming

Um explizit TRIM Befehle an das Dateissytem abzusetzen kann fstrim verwendet werden.

# sudo fstrim -v /
/: 12345678 bytes were trimmed

Dabei wird angezeigt, wieviele Sektoren dem Speichermedium als frei gemeldet werden. Wenn die option 'discard' beim mounten gesetzt ist, dann werden anscheinend beim ersten mal fstrim alle beim booten freien Sektoren gemeldet, aber bei weiteren Aufrufen von fstrim keine weiteren, weil das Ext4 filesystem wegen der discard Option freiwerdende Sektoren immer automatisch meldet. Statt discard in /etc/fstab zu verwenden könnte man also auch periodisch fstrim über einen cron Befehl absetzen. Dies wird bei größeren SSDs auf Serversystem häufig als die performantere Lösung empfohlen, ist wahrscheinlich aber bei einem client-VDR eine unnötig komplexe und vernachlässigbare Optimierung gegenüber discard.

Ermitteln der tatsächlichen Schreibzugriffe

Um die tatsächliche Anzahl an Schreibzugriffen auf der SD zu ermitteln:

iostat

Linux 3.12.35+ (raspi)     07.01.2015      _armv6l_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
          3,28    2,93   14,16    0,54    0,00   79,10

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
mmcblk0           3,15        72,78      1897,40      83297    2171588

Die angezeigte Zahl sind die Schreibzugriffe seit Reboot. Angenommen auf einer 8GByte SD sind noch 2.5GByte frei und werden effektiv für einfaches dynamic wear-level management verwendet, dann sind bei 2.2GByte (2200000 KByte) pro Tag nach 3 Jahren 1000 Schreibzyklen pro Zelle erreicht.

2.5GByte * 1000 / 3 / 365 = 2.2 GByte/tag

Ermitteln der Dateien

Um zu ermitteln, welche Dateien aktiv beschrieben wurden am besten 48 Stunden nur normalen Betrieb fahren (also kein Debugging, installation, etc..):

find / -xdev -ctime 1 -print

Dies zeigt alle Dateien die in den letzten 24 Stunden verändert wurden.

Den größten Teil der Schreibzugriffe im client-VDR sind wahrscheinlich die log dateien in /var/log und die VDR EPG Datei /var/cache/vdr/epg.data.

Um die Menge der Schreibzugriffe durch syslog zu reduzieren gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, die hier nur angedeutet werden:

Alle Syslog Ausgagen auf eine datei leiten, alle anderen Ausgaben unterdrücken. Damit wird jede Logmeldung nur einmal, statt in der dfaultkonfiguration mehrfach geschrieben. In /etc/rsyslogd.conf:

*.*        /var/log/syslog
# ... alle anderen Dateien auskommentieren

Syslog auf den VDR Server umleiten.

Syslog auf ein tmpfs lenken.

Swap

In der Standardinstallation des RPI wird eine Datei als swap angelegt, /var/swap. Wenn diese verwendet wird, dann erzeugt diese Schreibzyklen. Dies sollte aber im VDR Clientbetrieb nie der Fall sein. Deswegen sollte es sich nicht lohnen, diese swap-Datei zu entfernen, da der Swapspace bei Installation/Entwicklung/Debugging evtl. gebraucht wird. Um zu kontrollieren ob der Swapspace nicht verwendet wird:

# swapon -s
Filename                                Type            Size    Used
Priority
/var/swap                               file            102396   0    -1

Der used Wert muß 0 sein, wenn seit Reboot nur normaler VDR Betrieb stattgefunden hat.

TODO: Beschreibung wie die Swapdatei entfernt wird (hoffentlich nicht notwendig).

Journal

Eine zweite Option zur weiteren Optimierung der Schreibzugriffe ist das 'journal' des Ext4 Dateisystems. Dieses journal sorgt dafür, daß das Dateissytem auch nach Absturz korrekt ist, und beim Rebooten kein langer Filesystemcheck durchgeführt werden muß. Gerade wenn man den RPI evtl. durch den Benutzer unkontrolliert ausschalten lassen will sollte man das Journal nicht entfernen. Selbst wenn man weiß daß der RPI immer kontrolliert rebooted wird, werden nicht viele Schreibzyklen gespart: In der Standardinstallation (data=ordered für das Dateissytem) werden nur die Metadaten bei Schreibzugriffen doppelt, also durch das Journal geschrieben, nicht aber die eigentlichen Dateiinhalte, und diese stellen im VDR Clientbetrieb den überwiegenden Teil der Schreibzugriffe dar.

Wenn man das Journal vom Root-Dateissytem entfernen will muß man die SD als zusätzliche SD (eg: via USB) anschließen, da sich das Journal nur bei ungemounteten/ro-gemounteten Dateissytem entfernen läßt, und beides ist für das Root-Dateissytem nicht möglich. Beispiel:

# Mounte Ziel-SSD per USB, dann entferne journal
sudo tune2fs -O ^has_journal /dev/sda2
fsck /dev/sda2

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Danksagungen

Hiermit möchte ich mich bei allen Bedanken die mir bei meinem Problemen, Fragen etc. weitergeholfen haben. Insbesondere bedanke ich mich bei:

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