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Es muss nicht immer Google sein: 2013 hat gute Chancen, das Jahr der Android-Alternativen auf Smartphones und Tablets zu werden. Die ARM-Linux-Varianten sind noch recht jung, haben aber schon einiges zu bieten: vollständige Linux-Stacks, HTML-5-GUIs und Android-Kompatibilität.

Wer ein Linux-basiertes Gerät in Händen halten will, kommt vermeintlich an Googles Android-System nicht vorbei. Doch fernab des ARM-Mainstreams reifen mittlerweile gleich mehrere Systeme heran, die attraktive Alternativen zu Android auf mobilen CPUs mit ARM-Befehlssatz werden können. Dieser Artikel zeigt einen Marktüberblick für mobile, Linux-basierte ARM-Betriebssysteme und stellt alternative Betriebssysteme für Mobile Devices und die für Raspberry Pi & Co. verfügbaren Varianten vor.

Erfolgsmodell

Linux auf ARM ist bei Weitem kein singuläres Phänomen bei mobilen Telefonen, wie man etwa auch in Verkaufserfolgen wie dem Raspberry Pi sehen kann. Dafür sind mehrere Faktoren verantwortlich: Einerseits sind ARM-CPUs im direkten Vergleich deutlich sparsamer im Stromverbrauch als es entsprechende x86-CPUs wären. Diesen Vorteil haben die verschiedenen Hersteller in den letzten Jahren weiter ausgebaut. So profitieren sie nun davon, dass sich immer mehr Anwender auch für andere Einsatzgebiete als Smartphones und Tablets ultra-sparsame Rechenkerne wünschen.

Zum anderen sind ARM-CPUs in der Regel deutlich günstiger zu bekommen als vergleichbare x86-CPUs. Nur so ist der Preis für einen Raspberry Pi überhaupt erklärbar: Für die knapp 50 Euro, mit denen das Gerät hierzulande zu Buche schlägt, gibt es bei AMD oder Intel gerade mal die CPU.

ARM everywhere

Egal ob Smartphone oder Tablet, das Gros der Geräte kommt mit ARM-CPUs. Der Vormarsch scheint ungebremst: Mini-Computer auf ARM-Basis erfreuen sich gerade bei Entwicklern großer Beliebtheit und drängen langsam, aber sicher in den Massenmarkt vor. Doch auf den ersten Blick ist klar: Mobile Geräte wie Smartphones und Tablets müssen ganz andere Anforderungen erfüllen als Raspberry Pis oder ähnliche Rechnerlein.

Die Frage, welche Alternative zu Android möglich ist, hängt also überdurchschnittlich stark vom Einsatzzweck des Zielsystems ab. Außerdem gilt: Wer eine Alternative zu Android sucht, wird nur dann glücklich, wenn er Gerät und Software aus einer Hand bezieht. Auf ein ursprünglich mit Android betriebenes Gerät ein anderes Betriebssystem zu installieren ist meist mit vielen Problemen verbunden und eignet sich nur für den Nutzer, der ein neues System kennenlernen will, aber in aller Regel nicht für den professionellen Einsatz.

Sailfish OS

Erster Kandidat im Vergleich ist Sailfish OS (Abbildung 1, [1]), eines der jüngsten Projekte. Der eine oder andere erinnert sich möglicherweise noch an Moblin [2], das später unter dem Namen Meego firmierte, also an jene Betriebssysteme, die Nokia in Kooperation mit Intel und der Linux Foundation entwickelte.

Abbildung 1: Sailfish OS ist eine Kombination aus dem Kernel von Meego und einem eigenen GUI des Herstellers, das sich deutlich von Meego unterscheidet.

Als sich Nokias Abstieg aus der ersten Liga der Handyhersteller deutlich abzeichnete, beschloss der finnische Hersteller Hals über Kopf, aus der Meego-Entwicklung mit all der bis dahin geleisteten Arbeit zugunsten von Windows Mobile auszusteigen. Meego erholte sich von diesem Rückschlag vorerst nicht, kurze Zeit später gab auch Intel dem Projekt den Laufpass.

Jolla will Mer

Lediglich das Mer-Projekt [3] blieb als Community-Fork und trieb immerhin die Entwicklung des mobilen Kernels voran. Inzwischen hatte Nokia einige Entwickler entlassen, die eine aktive Rolle in Meego spielten – 2011 waren das so viele, dass sie sich zusammenschlossen und eine neue Firma gründeten: Jolla. Jolla nahm die Arbeit am ehemaligen Meego wieder auf, griff auf den Mer-Kernel zurück und vermarktet das gesamte System seit wenigen Wochen als Sailfish OS.

Seit dem Projektstart von Sailfish haben die Entwickler allerdings viele Dinge umgebaut und erweitert. Die gesamte Benutzerschnittstelle – also das, was Endanwender letztlich sehen und nutzen – kommt jetzt direkt von Jolla. Wie Meego setzt auch das neue User-Interface von Jolla auf QML und Qt. Das ist verwunderlich, da Qt noch vor einigen Jahren als problematisch in Sachen Ressourcennutzung galt. Heute lässt sich die Bibliothek auch auf ARM-CPUs problemlos betreiben, obwohl die nicht als leistungsstark gelten.

Sailfish will dabei mit einigen Besonderheiten bei der Bedienung aufwarten, so sind etwa Lock Screen und Apps vertikal (oberhalb beziehungsweise unterhalb des Home-Screen) angeordnet, der Benutzer erreicht sie jederzeit durch Wischgesten. Der gesamte Content soll hierarchisch gegliedert und in Kategorien eingeordnet vorliegen.

Derlei Informationen muss der Interessierte aber noch auf der Webseite zusammensuchen. Jolla hatte das erste Sailfish-Smartphone eigentlich schon für Ende 2012 angekündigt, doch hat sich dieser Termin verschoben. Laut eigener Aussage arbeitet die Firma noch immer fieberhaft an der ersten Version. Immerhin: Kurz vor Redaktionsschluss hat der Hersteller ein SDK öffentlich zugänglich gemacht [4], und sobald das erste Sailfish-basierte Smartphone auf dem Markt ist, dürfte es schnell viele Anleitungen geben, wie sich Sailfish OS auf andere ARM-basierte Geräte bringen lässt.

Offiziell vertritt Jolla jedenfalls die Position, dass Sailfish OS attraktiv für jene Unternehmen sein soll, die eine Alternative zu Android suchen. Ob der neue Anlauf besser funktioniert als Meego, muss die Zeit zeigen.

Intels langer Weg

Der zweite Kandidat stammt ebenfalls aus der Meego-Welt: Als Intel 2011 aus der Entwicklung ausstieg, hatte der Chiphersteller ein Problem. Denn die eigenen mobilen Ambitionen wollte Intel keineswegs aufgeben, schließlich hatte sich die Firma auch das Meego-Engagement gründlich überlegt.

Durch das Scheitern war Intel aber im Grunde wieder bei null, mit dem kleinen Unterschied, dass 2011 Tablets und Smartphones eine viel größere Bedeutung hatten. Intel beschloss sich Samsung anzuschließen und zusammen mit den Koreanern und der Linux Foundation an einem freien OS-Projekt für Smartphones zu arbeiten. Es mutet seltsam an, aber Samsung, das heute fast ausschließlich Smartphones mit Googles Android baut, hatte damals eine Quasi-Eigenentwicklung für Linux auf dem Smartphone in petto: Limo [5]. Schnell wurden Intel und Samsung sich einig – Tizen war geboren [6].

Im Gegensatz zu Meego soll Tizen plattformunabhängig bleiben, also nicht nur auf x86-CPUs laufen, sondern auch auf ARM. Tizen setzt als Betriebssystem auf eine vollständig offene Architektur, ist aber – wie nahezu alle OS – immer wieder mit Geräten konfrontiert, die nur mit binärer Firmware nutzbar sind.

Wie bei Sailfish OS ist daher auch bei Tizen die Verfügbarkeit fertiger Smartphones oder Tablets mit diesem System derzeit ein Problem. Samsung hat für den Sommer dieses Jahres ein Tizen-Smartphone angekündigt, Details sind bisher aber noch nicht an die Öffentlichkeit gelangt. Wie fast immer wird es auch bei Tizen darauf hinauslaufen, dass nach dem Aufkommen der ersten fertigen Systeme Entwicklergruppen entstehen, die – genügend Interesse vorausgesetzt – Tizen auf andere Hardware portieren.

Die inneren Werte von Tizen stimmen jedenfalls: Die Benutzeroberfläche ist auf HTML ausgelegt, solange das irgendwie möglich ist. Dazu macht das System sich den HTML-5-Standard zunutze, der auch ein Framework für Apps definiert. Über den Open Mobile Application Compatibility Layer [7] soll es auch möglich sein, Android-Applikationen zu nutzen. Inwieweit das funktioniert, wird sich erst zeigen, wenn die ersten Tizen-Telefone tatsächlich verfügbar sind.

Firefox OS

Ein echter Shootingstar ist Firefox OS (Abbildung 2, [8]): Von allen genannten Systemen genoss Mozillas Betriebssystem in letzter Zeit mit Abstand die meiste PR – vergleichbar nur mit den ARM-Ambitionen von Ubuntu. Firefox OS hat sich das große Ziel gesetzt, die Android-Dominanz zu brechen, und lehnt sich in der Bedienung auch klar an die erfolgreichen Konkurrenten an. Aber der Clou beim Browser-Betriebssystem soll, ganz ähnlich wie bei Tizen, darin liegen, dass Apps für das Smartphone HTML-basiert sind und mithin einem völlig offenen Standard folgen.

Abbildung 2: Mozilla bleibt nicht bei seinem Leisten und will mit Firefox OS Android auf Smartphones ans Leder. Immerhin gibt es schon Testversionen, die sich im Alltagsbetrieb bewähren können.

Zwei Geräte sind bereits offiziell angekündigt, die Firefox OS zukünftig nutzen sollen: das Alcatel One Touch Fire sowie das ZTE Open. Im Rahmen des Mobile World Congress 2013 haben die jeweiligen Hersteller Prototypen beider Geräte vorgeführt, sodass mit marktreifen Devices bald zu rechnen ist. Anders als bei Tizen und Sailfish OS existiert von Firefox OS sogar eine Version 1.0, von der Mozilla Foundation am 21. Februar 2013 offiziell freigegeben.

Noch eine Tatsache unterscheidet Firefox OS maßgeblich von Sailfish sowie Tizen: Den Beweis, dass das Betriebssystem auf anderen Geräten als auf den offiziellen Referenz-Plattformen lauffähig ist, haben die Entwickler bereits angetreten. Zwar handelt es sich “nur” um die Android-Referenzplattformen der Nexus-Serie sowie um einige Samsung-Geräte, trotzdem hat Firefox OS hier die Nase vor den anderen freien Alternativen vorn.

Noch ein Plus: In der Dokumentation der Mozilla-Entwickler findet sich eine umfassende Anleitung [9], wie sich das freie Handy-Betriebssystem auf den entsprechenden Geräten installieren lässt.

Ubuntu für ARM

Mark Shuttleworth ist kein Mann halber Sachen, und so war schnell klar, dass Ubuntu es ernst meint mit seinen Ambitionen für ein mobiles OS. Als der eigentlich als Linux-Distributor etablierte Hersteller im Februar groß seine Pläne für ein Ubuntu für Smartphones ankündigte, ging ein Raunen durch die Open-Source-Gemeinde. Obwohl bereits Unity auf Touch-Bedienung ausgelegt schien, hatten mit diesem Schritt nur wenige gerechnet, manche hielten den Markt mit den bestehenden und angekündigten mobilen OS für ARM eigentlich schon für übervölkert. Bei genauerem Hinsehen wird allerdings deutlich, dass Ubuntu für ARM nicht zwangsläufig die gleichen Ziele verfolgt wie Tizen, Sailfish oder Firefox OS. Denn bei denen geht es scheinbar vorrangig darum, die Dominanz von Android zu brechen.

Ubuntu hat andere Beweggründe, sich in den mobilen Markt zu wagen: Einerseits steht mit Unity eine Oberfläche zur Verfügung, die mindestens so gut auf die Benutzung mittels Touchscreen wie auf die per Maus und Tastatur ausgelegt ist (Abbildung 3). Andererseits kann Ubuntu ähnlich wie Microsoft eine vollständige User-Experience anbieten, wenn Leute Ubuntu auf dem Desktop wie auch auf ihrem mobilen Device haben – ein Vorteil, den Android nicht hat.

Abbildung 3: Auf Berührung ausgelegt ist Ubuntu Touch, das Canonical vorrangig auf die Geräte der Nexus-Reihe bringen will.

Offenbar will Ubuntu mit Ubuntu for Phones ein Ecosystem schaffen, in dem Benutzer über Ubuntu alles kriegen, was sie für die tägliche Arbeit brauchen. Anders als Apple und Microsoft kann Canonical – trotz aller Kritik aus der Community – für sich in Anspruch nehmen, zu “den Guten” zu gehören: Schließlich basiert die Distribution vollständig auf quelloffener Software, und Gleiches gilt für Ubuntu für ARM.

Ein genauerer Blick zeigt jedoch, dass es Ubuntu for Phones noch an der Tiefe fehlt, die Technik dahinter erweist sich als eher banal. Derzeit lässt sich das System vorrangig auf Googles Android-Referenzplattform nutzen, also auf den Geräten der Nexus-Reihe. Für die ist das Gros der benötigten Kerneltreiber bereits Teil des offiziellen Linux-Kerns. Letztlich hat Ubuntu nur eine ARM-basierte Version seiner eigenen Distribution vorgestellt, die sich diesen Umstand zunutze macht. Ubuntu auf Tablets oder Smartphones ist im Grunde also ein normales Ubuntu. Dass das GUI von Canonical noch separat aufgehübscht ist und Funktionen erhält, die Unity am Desktop üblicherweise nicht bietet, ist da eher eine Randnotiz.

Wer glaubt, dass es ein riesiger Aufwand für Ubuntu gewesen sein müsse, das System auf ARM zu portieren, geht ebenfalls fehl: Debian, also Ubuntus Mutterschiff, liegt seit Jahren in einer ARM-Version vor, das Gros der Software war also von Anfang an vorhanden. Fest steht damit auch, dass Ubuntu for Phones aus der Sicht des Herstellers eine sehr effiziente Geschichte ist, mit deutlich weniger Aufwand verbunden als die komplette Neuentwicklung eines Betriebssystems für mobile ARM-Geräte.

Von allen hier vorgestellten Systemen lädt Ubuntu for Phones am ehesten jetzt schon zum Ausprobieren ein. Wer ein Gerät der Nexus-Serie sein Eigen nennt, schaut auf [10] vorbei und findet dort sehr detaillierte Anleitungen dafür, die erste Betaversion vom Smartphone-Ubuntu auf seinem Smartphone oder Tablet zu installieren.

Abseits von Tablets und Smartphones

Obwohl sie schon viel länger am Markt verfügbar sind als mobile Consumergeräte erleben Mini-Rechner mit ARM-Prozessoren in letzter Zeit einen kleinen Hype. Der Raspberry Pi ist das beste Beispiel für diesen Umstand. Unzählige ähnliche Boards und Geräte fluten derzeit den Markt, von günstigen Entwicklerboards bis zu Edel-ARM-Systemen jenseits der Grenze von 100 Euro ist alles dabei, was das Herz begehrt (siehe Artikel in diesem Schwerpunkt). Und auch für die gibt es aus Tüftlersicht diverse Alternativen auf Linux-Basis.

Zunächst haben ARM-basierte Mini-Rechner gegenüber ihren Smartphone- sowie Tablet-Kollegen einen nicht hoch genug einzuschätzenden Vorteil: Auf den Boards ist meistens Standardhardware verbaut, für die Linux-Treiber oft schon im Kernel integriert sind. Das ist ein maßgeblicher Unterschied zu Smartphones und Tablets, bei denen komplexe Zusatzhardware im Spiel ist, für die nur binäre Treiber zur Verfügung stehen. Für den Admin ergibt sich eine größere Freiheit im Hinblick auf die Wahl der Mittel, mit denen ein ARM-Mini-System zu betreiben ist.

Die eigene Lieblingsdistribution auf ARM?

Oft genug lässt sich sogar die eigene Lieblingsdistribution nahtlos mit dem Mini-ARM verheiraten. Wie bereits erwähnt gibt es beispielsweise die verschiedenen Debian-Zweige als ARM-Versionen, für Ubuntu gilt dasselbe. Fedora 18 ist ebenso mit ARM-Unterstützung zu haben wie die diversen Entwickler-Distributionen (Arch, Gentoo, …). Open Suse arbeitet fieberhaft am eigenen ARM-Port, Interessierte erfahren unter [11] mehr über den aktuellen Entwicklungsstand des Projekts.

Den leichtesten Einstieg in die Thematik hat, wer einen Raspberry Pi sein Eigen nennt: Für praktisch jede der beschriebenen Distributionen finden sich sogar vorkompilierte Images, die einmal auf SD-Karte geschrieben die Himbeere im Handumdrehen zum Linux-Computer machen. Auch für andere Entwicklerboards wie das Pandaboard ES oder das Beagleboard xM stehen entsprechende Images zur Verfügung.

Wer sich einen Raspberry Pi oder ein ähnliches Gerät nicht vorrangig kaufen will, um Erfahrung in der ARM-Entwicklung zu sammeln, darf auch die verschiedenen Spezialsysteme ausprobieren, die für die diversen ARM-Rechner zur Verfügung stehen. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um getunte Standard-Distributionen, die einem ganz bestimmten Zweck entsprechen sollen. Bestes Beispiel sind die verschiedenen XBMC-Distributionen, die für den Raspberry Pi zur Verfügung stehen, dazu gehört Raspbmc [12] genauso wie Open Elec (Abbildung 4, [13]).

Abbildung 4: Open Elec ist eine spezielle Distribution für den Raspberry Pi, die aus dem Gerät einen umfassenden Multimedia-Player macht.

Fazit

Android auf ARM ist nicht alternativlos. Alle wichtigen Linuxe stehen bereit und sind bald für den Alltagseinsatz reif, insbesondere dann, wenn das Zielgerät ein vollwertiger Computer ist. Dann sind der Fantasie hinsichtlich der genutzten Systeme kaum Grenzen gesetzt.

Deutlich schwieriger ist es derzeit, wenn Smartphones sowie Tablets ins Spiel kommen. Tizen und Sailfish stehen zwar genauso in den Startlöchern wie Firefox OS und Ubuntu, leiden aber darunter, dass es für keines der Systeme Prototypen gibt. Firefox und Ubuntu umgehen das elegant, indem sie für Googles Nexus-Serie entwickeln und so auf die offizielle Referenzplattform setzen.

Glücklich also, wer ein Nexus sein Eigen nennt, seien es Smartphones oder Tablets: Hier geht gerade mit Ubuntu und Firefox sehr viel, auf das Tizen und Sailfish derzeit verzichten müssen, zumindest noch.