Japan Linux Conference 2010 Porting MeeGo to Android platforms 20101112

MeeGoのAndroidプラットフォームへの移植 Mitsutaka Amano MIRACLE LINUX CORPORATION

自己紹介 ● 天野光隆(あまのみつたか) ● 執筆活動 ●日経Linux ライター ● 情報処理学会会誌「情報処理」10月号「Google Chrome OSの構成から見るセキュリティ対策」 ● 講演活動 ● Open Source Conference ● LinuxCon Japan 2010 ● MeeGo関連各種等 2010/11/12 2

自己紹介 ● コミュニティ活動 ● Moblin – 開発ツールのメンテナ、日本語化作業、各種講演等 ● MeeGo – Netbook 日本語版イメージ公開 – 各種H/Wへの移植等 ● tweet on @mitsutaka_amano 2010/11/12 3

Agenda ● 概要 ● Android端末の特徴 ● 移植方法 ● 移植例: NexusOne ● 今後の課題/他のケース ● まとめ 2010/11/12 4

概要

概要 ● AndroidとAndroid端末 ● Androidは日々進化している – 1.0, 1.5, 1.6, 2.1, 2.2, 2.3, 3.0.... ● Android端末も進化している – 最新ハードウェアの採用 2010/11/12 6

概要 ● Androidのリリーススピードついていけてる? ● NexusOne(HTC Passion), HTC Desire, Xperia等 – Qualcomm Snapdragon 1GHz: まだまだ現役 ● HT-03A(HTC Magic)等 – Qualcomm MSM7201a 528MHz: 使えるが、、 – キャリアによってはアップデート予定なし 2010/11/12 7

概要 ● Androidが新しくなる度、古い端末が使えなくなっていく ● キャリア(メーカー)がサポートしない ● アップデートが追いつかない ● Androidの要求スペックを満たせない – 動くけど動作が重すぎる等 ● 要因 ● Androidによってある一定の共通化が達成された ● 機能拡張しやすくなった ● アップデート間隔が短くなった 2010/11/12 8

概要 ● 古い端末を蘇らせる ● 新たな可能性 ● 今後も、サポートしきれない端末が、増えていく ● 需要も増える? ● 別のOSを動かす ● 新しいバージョンAndroid ● その他のLinux 2010/11/12 9

概要 ● テーマ ● そもそもAndroid端末で別のOSが動くの? ● どうすれば動くの? 2010/11/12 10

Android端末の特徴

Android端末の特徴 ● MTD(Memory Technology Device)を使ってフラッシュメモリにパーティションを構築例: Nexus One $ cat /proc/mtd dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 12

Android端末の特徴 ● Android独自の用途別に従ってパーティション分けされている起動時のスプラッシュ画面等 td Android復元/アップデート時の起動パー erasesize name ティション 0 00020000 "misc" 通常の起動パーティション 0 00020000 "recovery" 0 00020000 "boot" 実行ファイル(Androidアプリ)、ライブラリ等の読み込み用途のファイル 0 00020000 "system" 0 00020000 "cache" ダウンロードファイルのキャッシュ等 0 00020000 "userdata" ユーザーの設定情報(ブックマーク、メール、電話帳、接続済みAP情報等) 2010/11/12 13

Android端末の特徴 ● recovery, bootそれぞれにカーネルイメージ、カーネルパラメータ、initrdが組み込まれている起動時のスプラッシュ画面等 Android復元/アップデート時の起動パーティション zImage + cmdline + initrd 通常の起動パーティション zImage + cmdline + initrd 実行ファイル(Androidアプリ)、ライブラリ等の読み込み用途のファイルダウンロードファイルのキャッシュ等ユーザーの設定情報(ブックマーク、メール、電話帳、接続済みAP情報等) 2010/11/12 14

Android端末の特徴 ● initrdをルートファイルシステムとして利用する ● /proc, /dev, /systemなど各種必要なディレクトリをマウント zImage + cmdline + initrd フラッシュメモリ上のsystem, rootfs / rootfs ro ... cache, dataをyaffs2でマウント tmpfs /dev tmpfs rw ... devpts /dev/pts devpts rw ... proc /proc proc rw ... sysfs /sys sysfs rw ... /dev/block/mtdblock3 /system yaffs2 ro ... /dev/block/mtdblock4 /cache yaffs2 rw ... /dev/block/mtdblock5 /data yaffs2 rw ... /dev/block/mmcblk0p1 /mnt/sdcard vfat rw .... ... SDカードのマウント 2010/11/12 15

移植方法

移植方法:考え方 ● 二つの視点で考える ● カーネルのロード方法 – どこから起動できるのか? – どの起動方法がベストプラクティスか? ● ルートファイルシステムの場所 – どこに置けるか? How? – どれだけの容量が必要なのか? Where? 2010/11/12 17

カーネルのロード方法:その1 ● boot領域を上書きする ● 電源ONでそのまま起動 ● 効果 – 端末単体で起動できる – 最も簡単な起動方法 ● 懸念点 – Androidが起動できなくなる dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 18

カーネルのロード方法:その2 ● PC経由からカーネル転送、ロード ● fastbootコマンドでｚImageを転送 zImage ● 効果 – フラッシュメモリ上には影響がない – Androidの環境は保持される ● 懸念点 – 起動するたびにPCが必要になる dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 19

カーネルのロード方法:その3 ● recovery領域を上書きする ● 電源ON→リカバリモードで起動 ● 効果 – 端末単体で起動できる – Androidとのデュアルブート化 ● 懸念点 – recovery領域からAndroidの復元/アップデートができなくなる dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 20

ルートファイルシステムの場所:その1 ● system領域 ● yaffs2のファイルシステムイメージを作成 ● fastbootで上書き ● 効果 – system領域のみでルートファイルシステムを構築できる ● 懸念点 – Androidが起動できなくなる dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 21

ルートファイルシステムの場所:その2 ● userdata領域 ● yaffs2のファイルシステムイメージを作成 ● fastbootで上書き ● 効果 – userdata領域のみでルートファイルシステムを構築できる – system領域よりちょっと大きい ● 懸念点 dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" – Android上のユーザーデータが保証できなくなる "recovery" mtd1: 00500000 00020000 mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 22

ルートファイルシステムの場所:その3 ● SDカード ● PC上でルートファイルシステムを書き込む ● ext2, ext3, ext4ファイルシステムで作成 ● 効果 – フラッシュメモリ上には影響がない – GB単位で十分なスペースを確保できる ● 懸念点 dev: size erasesize name – SDカードが必要(強いて言えば) 000e0000 mtd0: 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 23

移植方法:まとめ system領域 userdata領域 SDカード bootから起動 Androidとの完全な Android起動不可 Androidとのデュア置き換えディスク領域中ルブート化ディスク領域小ディスク領域大ｒecoveryから起動 Android起動不可 Android起動不可 Androidとのデュアディスク領域小ディスク領域中ルブート化ディスク領域大 PCから起動 Android起動不可 Android起動不可フラッシュメモリをディスク領域小ディスク領域中一切使わない最も安全な方法ディスク領域大 2010/11/12 24

移植例:NexusOne

移植例:NexusOne ● NexusOneでMeeGoを動かす ● MeeGoとは新しいLinuxディストリビューション(Atom, armv7l) 携帯電話、Netbook、車載機器、家電向け(TV等) Intel/Nokia主導の開発とOSSコミュニティ 2010/11/12 26

準備 ● 以下の組み合わせで移植する ● カーネルのロード方法その2(PCからの起動) ● ルートファイルシステムの場所その3(SDカード) ● NexusOne ● PC(Ubuntu 10.04) ● USB-microUSBケーブル ● SDカード dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" ● microSD 4GB class6 mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 27

準備 ● ソフトウェア ● fastboot – Android端末の制御ツール – <Androidのソースツリー>/out/host/linux- x86/bin/fastboot ● mic2 – MeeGoのイメージ作成ツール – /etc/apt/sources.listに以下を記述size erasesize dev: name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" ● deb http://repo.meego.com/tools/repos/ubuntu/10.04/ / mtd1: 00500000 00020000 "recovery" – $ sudo apt-get update; apt-get install mic2 mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 28

手順1: MeeGoルートファイルシステムの作成 ● kickstartファイルの作成(meego-nexusone.ks) ● MeeGoの各種kickstarファイルを参考に ● mic2実行 ● $ sudo LANG=C mic-image-creator -c meego-nexusone.ks -f raw --run-mode=0 --arch=armv7l ● ddでmicroSDへコピー ● $ sudo dd if=meego-nexusone-1.1.80.20101024.2322- mmcblk0p.raw of=/dev/sdx(microSDのデバイスファイル) bs=4k dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 29

手順2: カーネルの作成 ● MSM(Qualcomm Mobile Station Modem)向けAndroidカーネルを使用する ● git://android.git.kernel.org/kernel/msm.git zImage ● android-msm-2.6.32ブランチを使用する ● NexusOne Android 2.2と同等のカーネル ● $ git clone git://android.git.kernel.org/kernel/msm.git -b android-msm-2.6.32 android-msm-2.6.32 dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 30

手順2: カーネルの作成 ● kernel configuration ● テンプレートとしてmahimahi_defconfigを使用 – $ cp arch/arm/configs/mahimahi_defconfig zImage .config ● initrdを使わないので以下を無効にする – # CONFIG_BLK_DEV_INITRD is not set ● X.Orgを使うので、Virtual Terminal(仮想端末)を有効にする dev: size erasesize name mtd0: 000e0000 00020000 "misc" – CONFIG_VT=y mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" – CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS=y mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" – CONFIG_VT_CONSOLE=y mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" – CONFIG_VT_HW_CONSOLE_BINDING=y 2010/11/12 31

手順2: カーネルの作成 ● コンパイル ● Androidのprebuiltにあるクロスコンパイラを使用 zImage – git://android.git.kernel.org/platform/prebuilt.git ● パスを通す – $ export PATH=$PATH:<Androidのソースツリー >/prebuilt/linux-x86/toolchain/arm-eabi-4.4.0/bin ● make – $ make oldconfig ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- dev: size erasesize name – $ make zImage modules ARCH=arm mtd0: CROSS_COMPILE=arm- 000e0000 00020000 "misc" eabi- mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 32

手順3: 起動 ● NexusOneをfastbootが使えるようにする ● 電源+ボリュームダウンで起動 zImage ● FASTBOOTを選択 ● PCとNexusOneを接続(udevの設定が必要) ● SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="0bb4", SYMLINK+="android_fastboot", MODE="0666" ● fastbootでカーネルを転送、ロード ● $ fastboot -c 'init=/sbin/init rootwait erasesize name dev: size mtd0: 000e0000 00020000 "misc" root=/dev/mmcblk0p1 rootfstype=ext3 rw' boot zImage mtd1: 00500000 00020000 "recovery" mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 33

今後の課題/別のケース

今後の課題 ● ハードウェアレンダリングを有効にする libEGL, libGLESv2の互換性の問題 ● ● 周辺装置の対応ボタン、トラックボール、センサ、カメラ等 ● ● 電話機能の対応 ● ATコマンドの調査が必要 ● ofono(Open Source Telephony)の拡張 2010/11/12 35

注意点 ● バックアップを忘れずに！(nandroid etc) ● YOUR OWN RISK! ● カスタマイズしたイメージの書き換え ●BootloaderのUnlockが必要 ● メーカーの保証対象外になる ● Lock状態に戻せない機種がある ● イメージの書き換え方法 ● fastbootで上書きできるとは限らない ● recovery領域のinitrdからイメージの書き込みを行う ● 必要に応じてroot化も必要 2010/11/12 36

別のケース ● TOSHIBA AC100(Dynabook AZ) ● NVIDIA Tegra2 L4T(Linux For Tegra)を使ってイメージ書き換え ● ● 以下の組み合わせで移植 ● カーネルのロード方法その3(recovery領域からの起動) ● ルートファイルシステムの場所その3(SDカード) ● Ubuntuの動作実績あり http://tosh-ac100.wetpaint.com/page/Ubuntu ● ● 音声出力、HDMI出力が難 2010/11/12 37

まとめ

まとめ ● Android端末でも別のOSは動かせる ● 動かし方は機器によって様々 ● 他のLinuxを動かすためのリソース探しが大変 ● クローズドドライバが壁になる ● 新しい用途が発見できるかもしれない 2010/11/12 39

各種URL Android端末系移植Docs: http://wiki.meego.com/ARM/MSMQSD MeeGo公式: http://meego.com/ 2010/11/12 40

Q&A 2010/11/12 41

おまけ 2010/11/12 42

おまけ ● NexusOneのMeeGo, Androidデュアルブート ● 以下の組み合わせで移植 ●カーネルのロード方法その3(boot領域からの起動) ● ルートファイルシステムの場所その3(SDカード) ● 更にrecovery領域をAndroidのboot領域に置き換え ● SDカードは2パーティション ● mmcblk0p1 ... vfat(Androidのメディア保存用)erasesize name dev: size mtd0: 000e0000 00020000 "misc" ● mmcblk0p2 ... ext3(MeeGoルートファイルシステム) "recovery" mtd1: 00500000 00020000 mtd2: 00280000 00020000 "boot" mtd3: 09100000 00020000 "system" mtd4: 05f00000 00020000 "cache" mtd5: 0c440000 00020000 "userdata" 2010/11/12 43

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Japan Linux Conference 2010 Porting MeeGo to Android platforms 20101112

by Mitsutaka Amano on Nov 12, 2010

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