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 AmanoMIRACLE LINUX CORPORATION

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

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


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


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

$ cat /proc/mtddev: size erasesize namemtd0: 000e0000 00020000 "misc"mtd1: 00500000 00020000 "recovery"mtd2: 00280000 00020000 "boot"mtd3: 09100000 00020000 "system"mtd4: 05f00000 00020000 "cache"mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"

例: Nexus One



● 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

Android復元/アップデート時の起動パーティション

通常の起動パーティション

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)



● 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

通常の起動パーティション

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)

zImage + cmdline + initrd




● 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


rootfs / rootfs ro ...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 .......

フラッシュメモリ上のsystem, cache, dataをyaffs2でマウント

SDカードのマウント

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?– どれだけの容量が必要なのか? How?

Where?


dev: size erasesize namemtd0: 000e0000 00020000 "misc"mtd1: 00500000 00020000 "recovery"mtd2: 00280000 00020000 "boot"mtd3: 09100000 00020000 "system"mtd4: 05f00000 00020000 "cache"mtd5: 0c440000 00020000 "userdata"

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



zImage


● PC経由からカーネル転送、ロード

● fastbootコマンドでｚImageを転送

● 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




● 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



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




● 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

– Android上のユーザーデータが保証できなくなる




● 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)


移植方法:まとめ

system領域 userdata領域 SDカード

bootから起動 Androidとの完全な置き換えディスク領域小

Android起動不可ディスク領域中

Androidとのデュアルブート化ディスク領域大

ｒecoveryから起動 Android起動不可ディスク領域小


Androidとのデュアルブート化ディスク領域大

PCから起動 Android起動不可ディスク領域小


フラッシュメモリを一切使わない最も安全な方法ディスク領域大

移植例:NexusOne


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


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)


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– deb http://repo.meego.com/tools/repos/ubuntu/10.04/ /

● $ sudo apt-get update; apt-get install mic2


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


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>


手順2: カーネルの作成


boot.img


● 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

● 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




boot.img


● kernel configuration

● テンプレートとしてmahimahi_defconfigを使用– $ cp arch/arm/configs/mahimahi_defconfig .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– CONFIG_VT=y

– CONFIG_CONSOLE_TRANSLATIONS=y

– CONFIG_VT_CONSOLE=y

– CONFIG_VT_HW_CONSOLE_BINDING=y




boot.img


● コンパイル

● Androidのprebuiltにあるクロスコンパイラを使用– 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-

– $ make zImage modules ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-eabi-


手順3: MeeGo用boot.imgの作成


boot.img


● boot.imgとは

● boot領域、recovery領域で使えるイメージファイル

● kernel(zImage) + cmdline + initrdの結合

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




boot.img


● boot.imgの材料を揃える

● kernel(zImage)

– 手順2で作ったzImage● 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

– 空のinitrdを作成する– $ echo -n | sudo cpio -o -H newc | sudo gzip > boot.img-ramdisk-

meego.cpio.gz




boot.img


● boot.imgを作成する

● $ 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– --ramdisk ... 前述で作成した空のinitrdファイル– --base ... NexusOneのベースアドレス– -o ... 出力先ファイル名


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"


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

● イメージバックアップから入手

boot.img

recovery.img


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

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


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

Thank you!

meego seminar winter porting 20101209

Documents