提供給 Beagleboard 的 Image Installer

這幾周，0xlab 的開發者都在準備新的 Android distribution，標的平台是 Beagleboard，可望在 COSCUP 到來前釋出，過程中順便寫了一個簡單易用的 Image Installer，可從 SD card 開機並將可運作的 Android system image 植入 Beagleboard 之上的 NAND flash，而不必依據繁瑣的流程，才能體驗我們的新創作。目前已有初步成果，可參見下圖：
已實做的特徵有：

• 僅需要放置單一檔案 (uImage.bin) 到 VFAT 格式的 SD card 中，在 Beagleboard 插入 SD 開機進入 Image Installer，即有簡單俐落的 UI
• 整個 Image Installer (kernel + busybox + file system + MTD tools + UI) 佔用不到 2Mb 的空間
• 預設讀取 SD card 裡頭的 android_beagle.ubi 與 0xkernel-beagle.bin 兩個檔案，自動寫入 NAND flash，並設定必要的 u-boot 環境參數。放置 image 檔案的動作可在多數的作業系統平台下進行，舉凡 MS-Windows, GNU/Linux, Mac OS X 等等，只要支援 VFAT 與 SD/MMC 讀寫即可

貌似單純的 Image Installer 開發，卻折騰了好幾天，歸納有若干因素：

• 準備在 Beagleboard/OMAP3 環境下可最小可啟動的 Linux image，需要考慮到 device driver 間的相依性，比方說若將 USB subsystem 完全移除的話，很可能無法正常開機。又，OMAP3 內建的 MFD (Multi-Function Device) 要注意到驅動順序的議題，不然功能無法正確運作
• 要留意 TI OMAP3 / Beagleboard 啟動順序，即使 boot from SD，但 u-boot 與其 u-boot bootenv 很可能仍讀取自 NAND flash，這導致後續啟動的 Linux kernel 採用了預設值，致使 Image Installer 無法在預期的環境參數下啟動
• ARM/Linux 啟動過程中，會試圖自一段特別的記憶體空間讀取 command line parameters，這空間稱為 ATAGS，係由 boot loader (以 Beagleboard 來說就是由 X-Loader 帶起的 u-boot) 填寫的記憶體內容，也就是所謂的 u-boot bootenv。但對 Image Installer 來說，雖然 u-boot 給予頗大的彈性，但也使得執行環境充滿不確定性

關於 ARM/Linux 的 ATAGS 實做程式碼可參考 arch/arm/boot/compressed/head.S 與 arch/arm/kernel/setup.c 兩個檔案，筆者做了簡單的 hack 以迴避：

--- android-omap.orig/arch/arm/kernel/setup.c 2009-08-08 18:40:30.000000000 +0800
+++ android-omap/arch/arm/kernel/setup.c 2009-08-08 18:43:09.000000000 +0800
@@ -613,7 +613,6 @@

static int __init parse_tag_cmdline(const struct tag *tag)
{
- strlcpy(default_command_line, tag->u.cmdline.cmdline, COMMAND_LINE_SIZE);
return 0;
}

由此可見，原本的動作是將 u-boot 對 ATAGS 寫入的資料寫入預設的 command line。至於安裝 Linux kernel image 與 root file system image 到 NAND flash 後，還得作 (NAND 裡頭的) u-boot bootenv 的編輯動作，這部份的工作原理可參考 Openmoko 開發的 Devirginator。喔，忘了說，這些惱人的限制，會在轉換到 Qi boot-loader 後迎刃而解 :)