Запуск ОС Андроид с SD-карты для устройств на процессоре Amlogic S912
В статье детально, с приведением исходного кода, описывается работа, проведенная по переносу и запуску с SD-карты программной прошивки с ОС Андроид для устройств на процессоре Amlogic S912.
Мне нравятся миниатюрные компьютеры, выполненные по технологии система на чипе (SOC). За крошечные размеры и небольшое энергопотребление по сравнению с персональными компьютерами. Используя такие устройства, можно решать широкий круг задач. На миникомпьютеры можно установить как ОС Android (так делает большинство производителей данных «игрушек»), так и различные дистрибутивы Linux или Chrome OS.
Моя текущая работа — это разработка приложений для Андроид. В этой работе очень желательны тесты на реальных устройствах на различных версиях системы. Есть у меня пара миникомпьютеров от компаний Rockchip и Amlogic, на которых я также выполняю свои тесты. Андроид, как операционная система, довольно динамично развивается и сейчас на рынке используются ее модификации от 4.4 до 10 версии. А на подходе уже Андроид 11-й версии.
Многие компании, занимающиеся разработкой телеприставок на базе Андроид, вынуждены иметь недолгий срок сопровождения свои детищ в виду быстрого развития как аппаратных, так и программных средств. Один из моих основных рабочих инструментов для тестов — это приставка KM8P на процессоре S912 с двумя гигабайтами ОЗУ и предустановленной операционной системой Андроид версии 7.1. Время идет, и за пару-тройку лет на рынке последовательно появились версии 8.1, 9.0 и 10.0 ОС Андроид.
Очень хотелось бы потестировать свое приложение под этими самыми версиями. Но что делать? Или нужно покупать зверушки на новых процессорах и версиях Андроид, или заниматься самостоятельной адаптацией новых версий Андроида на имеющихся устройствах. Первый путь легок и прост: заплатив не очень большую сумму, проблема легко решается. Но легких путей мы не ищем, поэтому выбираем второй путь. Второй путь гораздо труднее, но интереснее. К тому же, и сам чип S912 является отличным 8-ядерным процессором, не намного уступающим по производительности новейшим процессорам Amlogic на чипе S905x.
Итак, был выбран второй вариант, как более интересный и отвечающий моим потребностям. Встал вопрос: а каким путем пойти? Текущая версия Андроид 7.1 под капотом имеет ядро Linux 3.14.29 и ПЗУ NAND на чипе SK Hynix H27UCG8T2ETR, для которого Amlogic разработала собственный драйвер aml_nftl_dev.ko.
Все новейшие версии Андроид базируются на ядре 4.9. И желательно использовать именно его. Однако, политика Amlogic такова, что последние несколько лет SDK Android компания предоставляет только юридическим компаниям, занимающимся производством устройств на базе чипов Amlogic.
Тем не менее, на просторах github’а можно найти исходники ядра 4.9 на основе SDK Android от Amlogic 2017-18 года. Например, git-репозитарий компании Khadas. Однако, дело, в том, что драйвер aml_nftl_dev для версии ядра 4.9 отсутствует. Что делать? Адаптировать данный драйвер для ядра 4.9? Но помимо адаптации драйвера, придется также править так называемое дерево устройств ядра. Это трудный путь.
Множество устройств на процессоре S912 имеет более современное ПЗУ с контроллером EMMC. К счастью, для обладателей таких устройств совсем недавно (в июне-июле 2020 года) появились прошивки на Андроид 9, собранные энтузиастами (ознакомиться можно здесь и здесь). Я не мог воспользоваться данными прошивками в виду отсутствия на моем устройстве чипа EMMC. Однако, прекрасно понимал, что имея на приставке слот для SD-карточки, для работы с которым используется все тот же драйвер MMC, что и для работы с микросхемой EMMC, можно попытаться использовать SD-карту вместо ПЗУ.
К сожалению, ситуация осложнялась тем, что Amlogic изначально не предусмотрел старт системы с SD-карты. Тем не менее, кое-что было. Amlogic реализовала возможность обновления прошивок с SD-карты. Эта и другие возможности были достигнуты компанией Amlogic путем существенной доработки загрузчика u-boot под свои нужды. В частности, имеется возможность запустить ядро системы с FAT-раздела SD-карты. Итак, было принято решение выяснить, можно ли адаптировать драйвер MMC для возможности старта с SD-карты. Я погрузился в изучение исходного кода драйвера.
Изучая исходный код, я выяснил, во-первых, что драйвер для монтирования загрузочного раздела ограничивается работой только с микросхемой EMMC, а остальные устройства игнорирует. А такими устройствами как раз является SDMMC-слот и SDIO-порт. А почему бы не изменить код так, чтобы драйвер не пропускал устройство SDMMC, а продолжал бы с ним работать, как с EMMC?
Во-вторых, было определено, что разработчики Amlogic используют собственную структуру данных для хранения таблицы разделов диска и записывают ее по некоторому смещению на диске. Структура данных несложная, в ней хранится смещение, имя, размер и некоторые другие характеристики раздела. После определения типа устройства, драйвер читает таблицу разделов на диске и создает блочные устройства в системе согласно этой таблице.
Получается, что разрешив драйверу работать с SDMMC, как с EMMC и записав таблицу разделов по заранее известному адресу на SD-карте, я смогу, таким образом, сымитировать EMMC и загрузить систему с SD-карты! Подумал, почему бы не сделать утилиту, которая будет записывать таблицу разделов в нужном формате и при необходимости проверять ее корректность. Сказано — сделано. Тем более, что сделать ее было несложно, благо практически вся инфраструктура уже была описана в исходном коде драйвера. Исходный код утилиты размещен на github’е, репозиторий amlpt. Утилита создана в ОС Ubuntu. Но, думаю, при необходимости, ее не сложно будет перенести и на Windows.
Для начала нужно заполнить параметры таблицы разделов в файле mmcparts_a9.c, указав там имена, смещения, размеры и тип разделов. Для обычных разделов указывается тип — 0x1, для разделов типа cache — 0x2, а для разделов типа data — 0x4. За начальное смещение первого раздела я взял значение 0x2800000 (40Мб). Далее заполнил имена, размеры и типы разделов в структурах partitions согласно таблице разделов из дерева устройств. Для 9-го Андроида таких разделов насчиталось 17.
Заполнив данные в файле mmcparts_a9.c, создаем утилиту для записи таблицы разделов, запустив скрипт make_amlptwrt.sh. Данный скрипт создает исполняемый файл amlptwrt, с помощью которого можно сформировать двоичный файл mmc_parts.bin. Это и есть наша таблица разделов, которую читает драйвер MMC. Аналогично запускаем скрипт make_amlptrdr.sh для создания утилиты чтения таблицы разделов amlptrdr, с помощью которой мы можем проверить правильность заполнения данной таблицы. После запуска amlptrdr в консоли отобразится таблица разделов с именами, смещениями и размерами в мегабайтах. Примерно так:
/AML/amlpt$ ./amlptrdr
[mmc_verify_partition_tbl] mmc read partition OK!
show_mmc_partitions
[disk p01] logo offset 40 Mb, size 8 Mb
[disk p02] recovery offset 48 Mb, size 24 Mb
[disk p03] misc offset 72 Mb, size 8 Mb
[disk p04] dtbo offset 80 Mb, size 8 Mb
[disk p05] cri_data offset 88 Mb, size 8 Mb
[disk p06] rsv offset 96 Mb, size 16 Mb
[disk p07] metadata offset 112 Mb, size 16 Mb
[disk p08] vbmeta offset 128 Mb, size 2 Mb
[disk p09] param offset 130 Mb, size 16 Mb
[disk p10] boot offset 146 Mb, size 16 Mb
[disk p11] tee offset 162 Mb, size 32 Mb
[disk p12] vendor offset 194 Mb, size 130 Mb
[disk p13] odm offset 324 Mb, size 128 Mb
[disk p14] system offset 452 Mb, size 1350 Mb
[disk p15] product offset 1802 Mb, size 128 Mb
[disk p16] cache offset 1930 Mb, size 1120 Mb
[disk p17] data offset 3050 Mb, size 4050 Mb
Для того, чтобы драйвер MMC заработал с устройством SDMMC, я внес два небольших исправления в исходный код драйвера, в файл drivers/amlogic/mmc/emmc_partitions.c:
а) Во-первых, разрешаем драйверу работать с устройствами, отличными от EMMC. Для этого меняем функцию is_card_emmc следующим образом:
Конечно, это самое никчемное изменение, которое можно было придумать, но для достижения моей цели этого достаточно. Как говорится, матушка-лень впереди планеты всей.
б) Определяем смещение, по которому будет читаться таблица разделов. Правку делаем в функции mmc_read_partition_tbl:
Если посмотрим на исходный код драйвера, то сумма констант MMC_BOOT_PARTITION_SIZE + MMC_BOOT_PARTITION_RESERVED равна 36 Мб. Следует отметить, что данные правки подходят для моего варианта, когда в устройстве отсутствует чип EMMC или в дереве устройств он отключен. Для других случаев придется придумывать более корректный вариант правок.
Итак, смещение, по которому будет записана таблица разделов на SD-карте равна 36 Мб. Для того, чтобы разместить нашу таблицу разделов, созданную утилитой amlptwrt, на SD-карте достаточно выполнить команду:
При этом предполагается, что /dev/sdb — это SD-карта.
Далее компилируем ядро, создаем boot.img с нулевым initrd и примерно такими параметрами ядра:
Вспомним, что u-boot от Amlogic умеет стартовать ядро Linux c SD-карты с раздела FAT. Создаем на SD-карте в самом начале раздел FAT размером 32 Мб. Этого вполне достаточно для размещения нашего boot.img и dtb.img. В дереве устройств dtb.img необходимо отключить EMMC, чтобы нашей SD-карте было присвоено имя /dev/mmcblk0. Или не отключать, но тогда нужно будет изменить в boot.img параметры ядра, чтобы ядро смогло успешно подключить системный раздел, который в данном случае будет иметь имя /dev/mmcblk0p14.
И, как заключительная часть марлезонского балета, осталось записать разделы Андроид-прошивки на SD-карту. Для этого распаковываем прошивку и записываем на SD-карту подходящие разделы согласно смещениям в таблице разделов:
Те разделы, которые отсутствуют в прошивке, я просто заполнял нулями. Некоторые разделы, такие как system или vendor и некоторые другие, могут являться sparse-разделами. Их предварительно необходимо преобразовать в обычные разделы:
С разделами cache и data нужно поступить немного по-другому. Смотрим нашу таблицу разделов, созданную утилитой amlptwrt, и с помощью программы fdisk создаем соответствующие разделы с нужными смещениями и размерами на SD-карте и форматируем их в файловую систему ext4:
После форматирования, с помощью той же утилиты fdisk, удаляем уже ненужные разделы /dev/sdb2 и /dev/sdb3.
Чтобы загрузчик u-boot распознал, что нужно загрузиться именно с SD-карты, размещаем в FAT-разделе файл aml_autoscript. Сам файл aml_autoscript может быть создан с помощью утилиты mkimage из простого текстового файла следующего содержания:
Вот и все, что необходимо для переноса прошивки с Андроид на борту на SD-карту.
Несколько прошивок, которые были сделаны по данному методу, опубликованы в соответствующей теме на форуме 4PDA. Если что-то непонятно, задавайте вопросы в комментариях. Чем смогу — помогу.
За сим позвольте откланяться и удачи всем в переносе прошивок!
Источник
Запуск android системы на компьютере с флешки
Кто читает, всем привет! Решил написать пост о том, как запустить систему андроид на компьютере. Кто не знает android – бесплатная операционная система от компании Google, распространяемая на мобильные устройства.
Запускать мы ее будем с флешки. Следовательно, придется сначала записать эту систему на переносное устройство, а затем уже запускать. Логично? Логично…. Но прежде чем начать, давайте поговорим о минусах такого способа переносной системы.
Плюсы и минусы зависят от версии системы и для какого устройства она заточена. В основном господствуют минусы. Ну, например не работает клавиатура, а если и работает, то на русский язык раскладку сменить нельзя. Еще один довольно большой минус состоит в том, что систему можно запустить только на 32bit системах. Так же, если у вас большое разрешение экрана, то картинка будет не очень. К плюсам я бы отнес небольшой вес, а так же оригинальность. На некоторых версиях работает и интернет.
На ноутбуках минусов должно быть поменьше. Если у вас ноутбук asus, то и минусы скорее всего будут отсутствовать. Только вот вам придется скачать дистрибутив конкретно для ноутбука, а не тот, что будет предложен ниже. Как будут вести себя другие ноутбуки, честно признаюсь — не знаю. Но знаю, что с ноутбуками asus проблем быть не должно.
Да, минусы здесь посильнее, чем плюсы. Вполне возможно, что есть еще как плюсы, так и минусы. В будущем планирую написать статьи о запуске систем Windows и Linux с флешки. Так что подписывайтесь, дабы не пропустить. Хотя по мне так Windows и Linux, тоже будут возвращаться в дефолтное состояние, при каждом запуске. Еще ни разу не пробовал, поэтому не знаю, но предполагаю. Хотя я в кой-то мере уверен в этом, теоретически.
Записываем дистрибутив android на флешку
Так ладно. Давайте уже запишем нашу андроид систему на флешку.
Что нам понадобиться для записи? Понадобиться следующее:
- Дистрибутив (установщик) с операционной системой android x86.
- Программа для записи.
- Флешка, на которую будет осуществляться запись.
Скачать дистрибутив можно с интернета. У меня он уже есть, поэтому я залил на Яндекс.Диск. Там все необходимое. Скачать можно здесь .
Ок. Если вы скачали по моей ссылке, то распаковывайте все, куда вам удобно. Я распакую на рабочий стол.
Флешку нам в любом случае придется форматировать. Она у вас, скорее всего, отформатирована под файловую систему NTFS. Система android работает с файловой системой FAT32. Именно поэтому нам придется ее отформатировать.
Для этого собственно берем саму флешку и подключаем ее к компьютеру. Далее переходим в «Мой компьютер». Находим подключенную нами флешку.
В данном случае у меня съемный диск L и есть флешка. Буквы могут отличаться. Кликаем по съемному диску правой кнопкой мыши. Появляется контекстное меню, в котором нам нужно выбрать «Свойства».
Выскочит окно свойств данного носителя, где мы находим тип файловой системы.
Если файловая система NTFS, то будем форматировать, если же FAT32, то удаляете все файлы с флешки. Должно сработать, хотя лучше отформатировать для профилактики, чем мы с вами сейчас и займемся.
Закрываем окно свойств данной флешки. Даше снова повторяем те же действия. Кликаем правой кнопкой мыши по диску L, повторяю, буква может отличаться. Появляется контекстное меню, где нужно выбрать пункт «Форматировать. ».
Появится окно, в котором нужно проставить настройки.
Главное поставить тип файловой системы. Это второй пункт на картинке. После чего нажимаете на «Начать».
Выскакивает вот такое вот окно:
Жмем на «ОК». Далее просто ждем окончания процесса, который длится максимум одну минуту. Система нас уведомит по окончанию форматирования.
Отлично! Теперь у нас пустая флешка с нужной нам файловой системой. Теперь нам остается только записать туда систему android. Давайте это сделаем. Для этого запускаем программу Unetbootin. Она хранится в архиве вместе с дистрибутивом android x86, повторюсь залил я на Яндекс.Диск, ссылка в самом начале. Разархивируйте программу на рабочий стол и запустите.
Запускаем ее. Программа не требует установки, что нам только на руку. После запуска появляется главное окно. Я сразу проставил параметры. Скриншот ниже.
Проставляем все как на скриншоте выше, затем нажимаем «ОК». Далее ждем окончания установки.
После ее завершения, выскочит окно, которое показано ниже на скриншоте.
Можно выйти из программы, а можно начать перезагрузку и далее уже запустить android на компьютере. Но прежде чем ее запустить, нам потребуется повозиться в BIOSе. Если быть конкретней, то выставить загрузку с флешки. Но, я поступлю проще. Вызову Boot меню и оттуда уже запущу саму систему.
Для того, чтобы вызвать такое мню, нам потребуется нажимать на клавишу F11 (так запускается у меня, у вас может быть F12, F8, F2, Esc) при запуске компьютера. В нем выберу загрузку с USB, тем самым положив начало запуска операционной системы android.
Давайте перезапускать компьютер. На этот раз я буду делать фотографии, чтобы было видно, что я сам на себе все опробовал. Если кто знает, то в VirtualBox можно установить android и запускать эмулированную систему на windows. С VirtualBox уже можно делать скриншоты. Надеюсь, что хоть кто-то что-то понял 🙂 . Так делают некоторые люди, которые пишут статьи на подобные темы. Я хочу, чтобы все было по чесноку 🙂 .
Ладно. Все как обычно. Пуск, перезагрузить. Далее когда компьютер издаст писк, вызываем boot меню, нажимая на F11 (у вас может быть другая клавиша). Обычно перед писком показывают какую-нибудь заставку от производителя материнской платы.
В общем нажимаем на кнопку, пока не запустится наше меню. После всего выбираем там загрузку с флешки.
Далее появится меню непосредственно от android. Нам нужен запуск без установки, следовательно выберем «Запуск android без установки».
После андроид начнет запускаться.
Ну и собственно все. Далее нам нужно будет выбрать русский язык и настроить дату. Хотя, лучше тупо понажимать на «Далее», так как при следующем запуске, нам снова придется настраивать систему. Но язык все равно лучше выбрать русский.
Фот фотография рабочего стола android:
Это оригинальный способ переносной системы, я считаю. Но он во многом неудобен. Лучше использовать windows или linux. Если есть вопросы по данной теме, то пишите в комментарии.
Ну, а на этом все. Подписывайтесь на мой блог, чтобы ничего не пропустить. Всем пока.
Источник
