MeeGo Seminar Winter Porting 20101209

マルチプラットフォームとマルチデバイスの実証

Mitsutaka Amano
MIRACLE LINUX CORPORATION

何やってる人?
● 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
● Japan Linux Conference 2010
●
MeeGo関連各種等

2010/12/09 Copyright(c)2000-2010 MIRACLE LINUX CORPORATION. All Rights Reserved. 2

何やってる人?
● 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
●
その他(仕事)
● 組込み系Linuxプラットフォームの開発
●
tweet on @mitsutaka_amano


概要
● MeeGoの特徴はいろいろあります
●
アプリケーション開発APIの標準としてQt
● MTF(MeeGo Touch Framework)
● x86, ARMプラットフォームサホート
● Netbook, Handset, IVI, Tablet etc...
● OSSはメインラインの最新版を追従
●
Patch(特にKernel)はメインライン優先
● など


概要
● マルチプラットフォームサホートの意味
●
x86 ... SSSE3命令セットサホート以上のIA
– -m32 -march=core2 -mssse3 -mtune=atom -mfpmath=sse
-fasynchronous-unwind-tables -fno-omit-frame-pointer
– Atom, Core 2等
● ARMv7(SoCs)
– -fmessage-length=0 -march=armv7-a -mtune=cortex-a8
-mlittle-endian -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=softfp -D__SOFTFP__
– Freescale i.MX51
– TI OMAP3
– Marvell Dove/Armada
– Qualcomm Snapdragon
– NVIDIA Tegra
– etc


概要
● 製品
●
Atom, Core 2
– ネットブック(Windows, Ubuntu, moblin)、ラップトップ(Windows)、IA
組み込みボード
● Freescale i.MX51
– SHARP Netwalker(Ubuntu)
● TI OMAP3
– Nokia N900(Maemo5)
● Marvell Dove/Armada
– Quanta EBOX
● Quallcomm Snapdragon
– NexusOne, HTC Desire..(Android)
● NVIDIA Tegra
– LuvPad, Dynabook AZ..(Android)


概要
● 世の中にある多くの製品でMeeGoが動作する環境にある
●
様々なターゲットデバイスで利用できる

これがMeeGoの特徴


テーマ
●
どうやって移植するのか？
●
既に別のOSが動いている製品でも移植
可能なのか？


テーマ
●
Android端末でMeeGoを動かしてみよう


Agenda
● Android端末の特徴を知る
●
移植方法
● 移植例: NexusOne
● 今後の課題/他のケース
● まとめ


Android端末の特徴を知る

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"


● 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)


● 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)


● 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

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?


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
mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● 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
mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● 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"


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"


● 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"


● 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
– 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"


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


移植例: NexusOne
● MeeGo 1.1, Android 2.2.1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

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


準備: ハードウェア
● NexusOne本体
●
PC(Ubuntu 10.04)
● USB-microUSBケーブル
● SDカード
● mmcblk0p1 ... vfat(Androidのメディア保存用)
● mmcblk0p2 ... ext3(MeeGoルートファイルシステム)
mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


準備: ソフトウェア
● Androidビルド済みソースツリー
●
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
mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000
– deb http://repo.meego.com/tools/repos/ubuntu/10.04/ / 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
● $ sudo apt-get update; apt-get install mtd3: 09100000
mic2 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


手順1: MeeGoルートファイルシステムの構築
● kickstartファイルの入手
●
http://wiki.meego.com/images/Meego-handset-armv7l-
nexusone-1.1.ks
● mic2実行
●
$ sudo LANG=C mic-image-creator -c meego-handset-armv7l-nexusone-
1.1.ks -f loop --run-mode=0 --arch=armv7l

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


手順1: MeeGoルートファイルシステムの構築
● パーティション作成
●
mmcblk0p1 ... vfat(Androidのメディア保存用)
● mmcblk0p2 ... ext3(MeeGoルートファイルシステム)
● microSDへコピー
● tar xvf meego-handset-armv7l-nexusone-1.1-<タイムスタンプ>-rootfs.tar.gz
-C <microSDのマウントホイント>

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


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
boot.img
●
git://android.git.kernel.org/kernel/msm.git
● 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

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● kernel configuration
●
テンプレートとしてmahimahi_defconfigを使用 boot.img
– $ cp arch/arm/configs/mahimahi_defconfig .config zImage + cmdline + initrd
● 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
– CONFIG_VT=y
– CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS=ymtd0: 000e0000 00020000 "misc"
– CONFIG_VT_CONSOLE=y mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
– CONFIG_VT_HW_CONSOLE_BINDING=y
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● コンパイル
●
Androidのprebuiltにあるクロスコンパイラを使用 boot.img
– git://android.git.kernel.org/platform/prebuilt.git zImage + cmdline + initrd
● 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
$ make zImage modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi- 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"


手順3: MeeGo用boot.imgの作成
● boot.imgとは
●
boot領域、recovery領域で使えるイメージファイル boot.img
● kernel(zImage) + cmdline + initrdの結合 zImage + cmdline + initrd

● mkbootimgコマンドで作成する
– git://android.git.kernel.org/platform/system/core.git

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● boot.imgの材料を揃える
●
kernel(zImage) boot.img
– 手順2で作ったzImage zImage + cmdline + initrd
● cmdline
– init=/sbin/init rootwait root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext3 rw
noinitrd
● root= ... ルートファイルシステムの場所
● noinitrd ... initrdを使わない
● initrd mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
– 空のinitrdを作成する mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
– $ echo -n | sudo cpio -o -H newc | sudo gzip > boot.img-ramdisk-
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
meego.cpio.gz mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


● boot.imgを作成する
boot.img


●
$ mkbootimg --cmdline 'init=/sbin/init rootwait root=/dev/mmcblk0p2
rootfstype=ext3 rw noinitrd' --kernel zImage --ramdisk boot.img-ramdisk-
meego.cpio.gz --base 0x20000000 -o boot.img-meego
– --cmdline ... 前述のcmdlineを記述
– --kernel ... 前述のzImageファイルを追加 erasesize name
dev: size
– --ramdisk ... 前述で作成した空のinitrdファイル "misc"
mtd0: 000e0000 00020000
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
– --base ... NexusOneのベースアドレス 00020000 "boot"
mtd2: 00280000
mtd3: 09100000 00020000 "system"
– -o ... 出力先ファイル名 mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


手順4: 起動準備
● 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
● 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"

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


手順5: Flashへ上書き
● fastbootでboot領域をMeeGo用boot.imgに上書き
●
$ fastboot flash boot boot.img-meego
● fastbootでrecovery領域をAndroid用boot.imgに上書き
● $ fastboot flash recovery boot.img boot.img
● イメージバックアップから入手 recovery.img

mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


手順6: 起動
● MeeGoの起動方法
●
電源ボタンで起動
– boot領域(MeeGo) -> microSDのMeeGo
● Androidの起動方法
● 電源+ボリュームダウンで起動
● RECOVERYを選択
– recovery領域(Android) -> 通常起動
mtd0: 000e0000 00020000 "misc"
mtd1: 00500000 00020000 "recovery"
mtd2: 00280000 00020000 "boot"
mtd3: 09100000 00020000 "system"
mtd4: 05f00000 00020000 "cache"
mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"


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の互換性の問題で難しい、、
● 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


注意事項
● 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


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
●
armv7lバイナリでは、ほとんどが
「Illigal Instruction Error」
●
再ビルドが必要


よくある質問
● 製品ではなく開発ボードの場合は?
●
フラッシュメモリの構成をユーザーが変更可能
● 製品よりも自由度が高い(移植が簡単)
● Androidカーネルのコンフィグレーションが有効化されても
MeeGoは動く?
● 動く。むしろ活用できる
●
CONFIG_USB_ANDROID_ADB=y
– Android Debug Bridge(USB経由でファイル転送、シェ
ル操作)が使える
● MeeGo UXを動かす上で最低限必要なのは?
●
ハードウェアアクセラレーション


まとめ
● Android端末でもMeeGo(==Linux)は動かせる
● 動かし方は機器によって様々
● 最適化にはクローズドドライバ、ライブラリと整
合すること


各種URL
● MeeGo公式サイト
●
http://meego.com
● MeeGo技術ドキュメント
● http://wiki.meego.com
● Android端末系移植ドキュメント
●http://wiki.meego.com/ARM/MSMQSD
● 今回の移植手順
● http://blog.mitsutaka.org/2010/11/meego-11-for-
nexusone-status-and-how-to.html
●
http://blog.mitsutaka.org/2010/11/meego-11-for-
nexusone-status-part2-and.html


Q&A


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