Windows On ARM (¡WOA!)

Hace poco menos de un año empezó a aparecer en los forums comentarios sobre un esfuerzo para trasladar Windows 10 a una plataforma Raspberry Pi; faceta visible de un esfuerzo mucho mas estratégico para tratar de mover la plataforma Windows a una arquitectura de procesadores ARM, fuera ya de su tradicional dominio de las plataformas Intel (llamadas, casualmente, "WinTel"). ¿Para que podría quererse correr Windows en una plataforma ARM?... se preguntará mas de uno....

Sin entrar en una segura polémica, donde cada uno tendrá su opinión basado en sus preferencias sobre cual es el "mejor" sistema operativo, lo cierto es que hay aplicaciones donde no hay alternativa a usar Windows. En mi caso me interesé por el WOA (Windows On ARM) intentando hacer funcionar mi nodo de monitor/beacon de WSPR/FT8 conectado con el Reverse Beacon Network. El paquete que lo posibilita se llama aggregator y solo funciona en Windows, y es además resistente a todos los trucos para hacerlo correr bajo Linux (incluso un Linux X86, ni hablar de un Raspbian). Intenté hace unos seis meses atrás esa instalación. Empecé asignando una placa en el cluster para ese fin (lambda-crux), me hice de una tarjeta SD de 32 GBytes (contra los 16 GByes que usualmente tengo) y me largué a seguir lo que me pareció ser las instrucciones mas detalladas para hacerlo. Para hacer un proceso bastante largo y frustrante corto diré que no fue facil, que probé varias conjuntos de instrucciones y que la mayoría de los intentos terminaron en ninguna parte. Por ninguna parte implico que en alguna parte de la secuencia me encontré con errores de sistema infranqueables que no me permitieron seguir. Finalmente conseguí terminar con una instalación y levantar un "Windows", solo para encontrarme con una performance inusable y con enorme dificultad para conectar aún los dispositivos mas básicos, y sin red. En aquel momento solucioné la necesidad utilizando un "PC Stick" Lenovo que corre un Windows 10 nativo (es una máquina X86 muy pequeña), el aggregator funcionó muy bien y pude validar que el Reverse Beacon Network tiene un soporte muy limitado de FT8 y ninguno de WSPR por lo que el proyecto quedó ahi.

Seguí, no obstante, mirando la evolución del proyecto WOA y constatando que seguía el flujo de liberaciones y que los reportes indicaban que paulatinamente los principales problemas se fueron solucionando. Sin una necesidad concreta no abordé volver a intentar instalarlo. Hasta recientemente, donde Daniel (LU9DPD) me consultó sobre alternativas para hacer funcionar un controlador/integrador de repetidor DMR implementado en un programa llamado wires X de Yaesu, el cual tal como el aggregator solo tiene una versión para Windows.

La idea es evitar tener una PC en una función 7x24 no atendida, para el cual una placa embebida es mas apropiada y un PC stick es muy caro.

Asi que apareció una segunda ventana de oportunidad para el WOA. Volviendo a revisar los links sobre el tema encontré que en su enorme mayoría tenían mas de 6 meses de antigüedad y de acuerdo a mis notas los había probado a todos (sin mucho éxito). Me encontré también con éste video en el canal DB Tech de YouTube bastante mas reciente, asi que empecé por el.

El video es muy corto, algo menos de 12 minutos, pero el proceso de instalación que explica dura varias horas y se compone de básicamente tres pasos.

Los primeros dos pasos deben correrse en una máquina Windows 10 nativa, en su momento intentos de correr estos pasos en un Windows 7, en un emulador de Windows 10 o en un Windows 10 embebido no fueron exitosos, debe ser una desktop o una laptop corriendo Windows 10. En mi caso fue una laptop:

• Crear un script (.CMD) yendo a un sitio (link) que construya una imagen ISO a ser instalada, bajando e integrando los paquetes necesarios. Para ello se seleccionan varias opciones sobre las características del WOA a crear con el siguiente mecanismo:

• Seleccionar "Windows (Final Version)".
• Seleccionar "W10 1903 versión arm64 2019-04.
• Seleccionar lenguaje "en-us" (English Americano), debería andar español.
• Seleccionar "Windows 10 Professional".
• Seleccionar "ISO Compiler".
• Al link "creatingISO..." darle "guardar link" con click derecho y salvarlo en la máquina local.

• Ejecutar el archivo .CMD bajado en el paso anterior, hacerlo como "Administrador" (click derecho "Ejecutar como Administrador") es muy posible que el anti virus proteste que no es seguro correrlo, pero es un falso positivo, hay que dar excepción para que permita correrlo. La ejecución tarda varias horas (no los 20 minutos que dice el video). Afortunadamente se lo ve funcionando al script todo el tiempo por lo que se sabe que va progresando. Eventualmente termina.
• Bajar el software "desplegador" o deployer (link) del WOA, el que básicamente baja la última versión de los drivers disponibles. Lo que baja es un archivo comprimido.
• Descomprimir el archivo bajado en el caso anterior, lo que generará una estructura de carpetas y archivos.
• "Montar" el archivo ISO creado por la corrida anterior.
• Correr el archivo ejecutable del desplegador.
• Al comenzar a ejecutar hay que indicar donde se deplegará el resultante (una SD Card). Cuidado, entre los posibles ofrece el disco de la máquina donde está corriendo, no elegirlo.
• Indicar que se quiere correr (sources/install).
• Al poco de lanzar (o al poco de ejecutar) aparece una pantalla de aceptación de términos de la licencia de los drivers, la que habrá que aceptar para poder correr
• El paso anterior correrá también por una hora larga, al finalizar quedará todo lo necesario en la tarjeta SD que se indicó.

El siguiente paso ya se ejecuta directamente en la placa Raspberry Pi, al cual se le coloca la tarjeta SD creada previamente. Debe ser una placa Raspberry Pi 3 o 3B o 3B+ (no encontré referencias a Raspberry Pi 4), creo fuera de posibilidad que WOA funcione en Raspberry anteriores o en la versión Zero habiendo visto la clase de consumo de recursos que utiliza es baja.

El WOA es bastante demandante del procesador, al que adicionalmente se coloca al máximo clock, por lo que es posible que sin un soplador empiece a dar marcas de estar a temperatura elevada (pequeño ícono de termómetro); la temperatura no alcanza valores críticos si eso pasa (si lo hiciera se apagaría el procesador), pero si es posible que el BIOS ponga la placa en "throttle" y le baje el clock con lo que la performance será m-i-s-e-r-a-b-l-e. Una consideración similar ocurre con la fuente de alimentación, al menos de +5V@2.5A, si fuera de mas capacidad mejor.

Antes de empezar, y esto es crítico, debe conectarse la placa mediante Ethernet a un router que pueda proveerle conexión a Internet (mediante DHCP), el WOA no tiene drivers para hacerle funcionar ni el Wifi ni el Bluetooth de la placa Raspberry y el soporte de "dongle" USB externos es muy limitado (no tuve suerte con ninguno de los que probé). El proceso de instalación se hace con monitor y teclado (y si es posible mouse), no está soportado una forma de hacerlo "headless" ( es decir, a través de red, como usualmente se configuran las placas).

Los pasos son:

• Arrancar la Raspberry Pi, comenzar a presionar repetidamente "Esc" para que traiga el menú de BIOS. Seleccionar:
• Procesador a clock "MAX".
• Seleccionar que haga boot desde tarjeta SD y no desde UEFI (queda en 2do lugar).
• Lanzar el boot.
• Al dar boot aparecerá el logo de Windows y comenzará un proceso de configuración automático que durará un tiempo algo cercano a la hora (depende de la placa que se use, la velocidad de Internet y otros factores). Durante esta fase puede emitir algún mensaje de error, pero siempre que dé la alternativa de seguir hacerlo.
• Al finalizar nos pedirá el usuario y password propio de Windows 10 (usualmente la cuenta de Outlook/Live/Hotmail) y aparecerá el desktop de Windows 10. Sorprendentemente con nuestra configuración habitual de Windows (con nuestra foto, por ejemplo)
• Luego hay que hacer la configuración habitual en cualquier máquina Windows.
• Nombre de la máquina.
• Configuración detallada de red (por ej. asignarle una IP fija si eso hiciéramos).
• Wallpaper.
• Configuración de teclado para no tener que adivinar las teclas.

Como comenté antes el WOA ahora anda (¡!) y el progreso ha sido gigantesco y es un milagro que ande, pero aún hay mucho por recorrer.

El WOA corre aplicaciones standard de Windows 10 aunque con la limitación que sean de 32 bits.

En la configuración recién instalada me reconoció al tiro el teclado USB y el mouse inalámbrico (2.4 GHz, no Bluetooth), pero no el teclado compañero del mouse. No me reconoció el adaptador Wifi USB y no encontré drivers. Como necesitaba un puerto serie tenía la alternativa de usar el UART nativo del Raspberry Pi (¡cuidado, sus niveles son +0V/+3.3V y no RS-232!) o intentar hacer funcionar un puerto serie USB tipo Prolific, el WOA tal como fue instalado no lo soportaba pero luego de varios intentos (y probando con varios dispositivos) logré que reconociera uno de ellos. 

El monitor convencional VGA con puerto HDMI lo reconoció de una, sin problemas.

El software que tenía como objetivo tratar de hacer andar parece funcionar correctamente. En el uso habitual la performance es muy lenta, hay que tenerle paciencia para usar las funciones gráficas. El procesador anda normalmente entre 70-100% de capacidad con un uso normal, pero baja a 25-50% con menor uso, por ejemplo una corrida batch. Como browser se utiliza el infame "Edge", que lento pero funciona. Intenté instalar y utilizar Chrome y aparentemente la performance no es suficientemente buena para usarlo.

Vale la pena la experimentación, por ahora la conclusión es que hay que esperarlo un poco mas para que se estabilicen los drivers existentes y aparezcan mas; posiblemente que se pueda utilizar en una Raspberry Pi 4 para mejor performance. Pero mientras tanto si hay alguna aplicación que necesita Windows 10 y una Raspberry Pi es suficientemente usable para intentarlo. "... con paciencia y con saliva..... el elefante....".