Гейминг за 300: как я купил и оживил дешевую игровую консоль на Android. Можно ли поиграть, сэкономив на шаурме?
Несмотря на незаурядное название, наверняка многие олдовые читатели моего блога будут рады видеть статью в «старом» формате с оживлением и попыткой использования чего-то очень дешевого, грязного и нерабочего. В процессе подготовки подробного материала о том, как работали 2D игры на телефонах из прошлого, я не терял времени и искал различные интересные девайсы на онлайн-барахолках «за копейки». Так уж получилось, что на моей карте осталось 60 рублей, ещё 250 рублей задонатил читатель и я увидел её: Android-игровую консоль «на запчасти», которую мне удалось забрать всего за 300 рублей. Сегодня мы с вами: поговорим, есть ли смысл брать дешевые консоли на Android, во всех подробностях отремонтируем и отреставрируем нерабочий, грязный девайс «из подвала» и проведем бенчмарки эмуляторов, дабы понять — реально ли получить игровую консоль по цене шаурмы. Интересно? Тогда жду вас под катом!
❯ Предисловие
Друзья! Если вы хотите не только читать, но и смотреть, то для этой статьи доступна видео-версия. А те, кто любят читать текст - листают вниз!
Пожалуй, тематика портативного гейминга была актуальна всегда. Ещё в нулевых, многие мои читатели наверняка уже играли на своей личной игровой консоли: будь это тетрис, полноценная PSP, а то и редкая в СНГ Nintendo DS! С резким падением цены на дисплеи и относительно мощные чипсеты, китайские производители начали делать огромное количество своих собственных консолей. Но понятное дело, что в одиночку запускать собственную платформу без игровой библиотеки смысла нет и поэтому китайские вендоры решили поступить проще всего: они портировали эмуляторы NES, Sega Mega Drive и иных популярных консолей из прошлого и просто устанавливали пиратские ромы в подобные устройства. Одной из самых популярных ретро-консолей, которая в своё время произвело фурор на рынке портативного гейминга была известная в узких кругах Dingoo A320, которая стоила копейки для того функционала, который она предлагала (менее 100$ на релизе в 2009 году).
Та самая Dingoo A320 в форме кирпичика
Казалось бы, чем же могла быть интересна самая обычная, «стандартная» дешевая игровая приставка с кучей ретро-игр? И ответ прост: тем, что ОС устройства поддерживала запуск сторонних приложений, а производитель умудрился поделится (или слить, обычно такие вещи под NDA разработчика чипсета) исходный код прошивки устройства и SDK для разработки нативных программ для этой консоли. Стоит ли говорить о том, что энтузиасты сразу принялись портировать популярнейшие игры с открытыми исходниками и множество эмуляторов? Но настоящий успех к этой консоли пришёл лишь спустя год, когда энтузиасты портировали… полноценный Linux на это устройство и библиотеку SDL1.2, дав возможность запускать вообще любой софт, собранный под MIPS для Linux. Конечно-же, на волне популярности со временем у консоли появились и свои клоны, не имеющие отношения к Dingoo A320.
Спустя время, даже корейская Ritmix решилась выпустить RZX-50 на том-же чипсете, что и Dingoo A320 и сразу с Linux на борту, а хабровчанин, нынешний администратор форума «MotoFAN», под ником exl даже работал над разработкой и выпуском этого устройства в РФ! Благодаря дешевизне, такие игровые устройства раскупали как горячие пирожки себе или детям, создавая отдельный рынок дешевых ретро-консолей. Вплоть до того, что в 2012 году появилась первая игровая консоль на перспективной ОС Android — JXD S601 и всего чуть больше, чем за 100$!
В подарке читателя затесался RZX-50!
Идея китайцев была простой: они взяли дешевое, но относительно неплохое железо для планшетов и просто приделали ему аппаратные кнопки, проще уже не придумаешь! Многие Android-игры уже тогда поддерживали управление физическими кнопками (поскольку в те годы ещё выходили QWERTY-смартфоны, например HTC Desire Z), не говоря уже об эмуляторах, из-за чего, по мнению производителей, такие девайсы должны были сметать с витрин учитывая копеечную цену устройств. И в целом, так и происходило: со временем, некоторые бренды в РФ начали называть такие консоли своими именами и продавать в салонах сотовой связи за цену несколько выше, чем в Китае…
Я уже восстанавливал похожий девайс практически ровно год назад!
Помимо этого, JXD даже заморочились и реализовали свой собственный «магазин»… пиратских ромов! Да, в отдельном приложении можно было скачать нелегальные образы игр и сразу же закинуть их в папку эмулятора… Таким образом, получался «топ за свои деньги» тех лет. Покупаешь одновременно и игровую консоль, и планшет, из-за чего для рядового пользователя покупка подобного девайса была весьма неплохим решением: и дитю поиграть, и самому юность в играх для ретро-консолей вспомнить.
Продержались подобные устройства на рынке примерно до 2015 года. К сожалению, в таких консолях было слишком много недостатков и их нужно было вручную доводить до юзабельного состояния, как это часто бывает с дешевыми устройствами: например, многие вендоры почему-то реализовывали аналоговый стик как цифровой (!) в системе, прошивка очень часто была крайне лагучей и страдала от отсутствия оптимизации, а силиконовая токопроводящая резинка для кнопок быстро изнашивалась и кнопки имели уже далеко не такой плавный и мягкий ход как в новом устройстве. К слову, похоже рынок игровых консолей на Android понемногу возвращается: пару лет назад появилась консоль от Anbernic, в которой пофиксили эти недостатки и бонусом снабдили устройство нормальным OLED-дисплеем и чипсетом Unisoc, но цена в 15 тысяч рублей за Android-смартфон с кнопками наверняка вас отпугнет (это реально очень дорого).
Отпугнула и меня. В моей юности у меня тоже была подобная консоль на Android и я, оказавшись в один прекрасный день с 60 рублей на карте, начал листать онлайн-барахолки в поиске чего-нибудь интересного в пределах своего города. И нашёл: некий мужик продавал за копейки устройства на запчасти, среди которых оказалась и моя консоль: JXD S601.
Я предложил 300 рублей, продавец согласился, читатель задонатил ещё 250 рублей на контент и я выкупил консоль в абсолютно неизвестном состоянии, которая оказалась ещё грязнее, чем было на фото. Тем и интереснее!
❯ Реставрируем
Как я уже говорил выше, консоль я купил в совершенно непонятном состоянии: грязная, слишком легкая, резистивный тачскрин был в пузырях, а кнопка триггера вообще не работала. Кроме того, внутри консоли что-то болталось, но и мы не из робкого десятка и готовы отреставрировать старенькую консоль! Разбирается она очень просто: четыре винтика с обратной стороны консоли и расщелкиваем заднюю крышку пластиковой картой. Правда в моем случае, все винты были закисшими и зализанными, но главное что клипсы задней крышки не пострадали.
Разобрав консоль, я увидел вот такую картину (скриншот из видео): кто-то менял аккумулятор, просто припаяв новую банку к старой BMS без изоляции прямо поверх конденсаторов на линиях питания процессора. Само собой, это не дело, благо у меня был аккумулятор такого форм-фактора. Я выпаял остатки BMS и уже подготовил новый АКБ для подкидывания.
Что было особенно неприятно — прошлый мастер потерял динамик и оторвал полностью камеру с шлейфом:
Упомянутая мной кнопка продолжала болтаться по корпусу и её умудрились выломать даже при том, что она сидела с завода на герметике. Видимо уж очень активно её нажимали. Ну, это поправить несложно: убираем припой с посадочной площадки кнопки, вставляем её пинами вниз и припаиваем. Теперь кнопка держится надежно!
Затем я очистил спиртом контакты кнопок и пробрызгал WD'шкой стик и пошёл набирать воду в тазик, дабы отмыть корпус от грязи. После мытья корпуса, я просушил его феном.
Перед финальной сборкой консоли, я решил проверить плату на работоспособность, подключив дисплей и подпаяв питание и…
Да, даже дисплей оказался разбитым :( Но и это не беда, ведь в таких консолях используются экранчики от… навигаторов! Подкинув новый дисплей и убедившись что плата рабочая, я принялся собирать всё обратно…
Но не тут-то было! Консоль оказалась на пароле и очень сильно тормозила, каждое действие занимало ~5 секунд. Ну, тут уже и причина разбитого дисплея очевидна: видимо консолью пользовался ребенок, который психанул от лагов и разбил замечательный девайс. Благо фиксится легко: качаем прошивку, распаковываем в корень MicroSD-флэшки, включаем консоль нажатием «Питание + Меню» и ждём окончания процесса прошивки.
Наконец-то консоль снова в рабочем состоянии! Ремонт обошелся мне… ну, можно сказать 100 рублей за навигатор. Сейчас они вообще никому не нужны и стоят копейки… На ремонт я потратил где-то час своего времени — не так уж и много, зато фана от восстановления достаточно :)
Давайте же посмотрим, на что способна консоль по прямому назначению — в играх!
❯ Тесты
Как я уже говорил выше, фактически подобные консоли — это планшеты с аппаратными кнопками. Само собой у них есть и Wi-Fi, что позволяет их использовать как бюджетный планшет из начала 2010-х годов… например, накатить клиент ВК и YouTube, заюзать встроенный клиент-почты или использовать консоль как плеер.
Запускаем CPU-Z и видим, что характеристики у нашего девайса следующие:
Чипсет: AMLogic AML8726-M3 с одним ядром Cortex-A9 на частоте 600МГц. В качестве GPU используется Mali-400MP.
ОЗУ: 512Мб DDR3.
Flash-память: NAND-модуль на 4Гб.
Дисплей: 4.3", 480x232, TN. Резистивный тачскрин, само собой на одно касание.
Система: Android 2.3 с возможностью апгрейда до 4.0.
Видеовыходы: аналоговый TV-Out.
Для подобного устройства весьма неплохо! Уж, полагаю, подобных характеристик должно хватать и для достойной эмуляции PlayStation 1. Давайте проверим!
Начинаем с самого простого, конечно же NES: я использовал эмулятор emu.NES, настройки стандартные. Эмулятор сразу же подхватил аппаратные кнопки, всё работает шустро и без проблем:
Переходим к Sega Mega Drive, в этом случае я использовал эмулятор emu.MD. Ром «соника» запускается и работает шустро, без каких-то особых проблем или фризов. Но возможно, для кого-то окажется слишком большим инпут-лаг — тут всё сильно индивидуально.
Дальше — больше, переходим к эмуляции PS1. В качестве игры я выбрал Driver, эмулятор epsxe: игра идёт довольно неплохо, в почти стабильные 25-30 кадров. Не все современные консоли с алика могут позволить себе подобный уровень производительность в 3D играх на PS1!
И не забываем, конечно-же, о нативных играх! Здесь тоже всё весьма шустренько: можно погонять в Android-классику тех лет типа Temple Run и иную мобильную годноту тех лет. Ностальгия!
❯ Заключение
Вот такую игровую консоль я купил за 300 рублей. Да, многие читатели скажут, мол, твоё время и затраты на поиск подходящего дисплея это ещё плюс пару тысяч рублей… но лично мне в кайф было пополнить свою коллекцию консолей ещё одним рабочим устройством. Надеюсь и вам было интересно!
Если захотите поискать такие устройства на барахолках по дешману, то найти их можно по названиям брендов (func, exeq, spider) и по описанию (android консоль, android приставки и т. п.). А если вам интересна тематика ремонта и моддинга различных дешевых девайсов, в том числе и телефонов, программирования, DIY — то подписывайтесь на мой Telegram-канал, в котором есть ламповый чат!
Материал подготовлен при поддержке TimeWeb Cloud. Подписывайтесь на меня и @Timeweb.Cloud, дабы не пропускать новые статьи каждую неделю!
Ответ на пост «Оживляем неизвестный дисплей от японского поезда/автобуса»
Не знал, что они статьи и на пикабу выкладывают. Но самое главное отвалилось в посте — видео с итоговым результатом!
Вот такие часики-метеостанцию я запилил за пару недель из плазменного дисплея от старого японского автобуса.
Шрифты плюс-минус обычные, иконки погоды вышли как по мне шикарные, но самым тёплоламповым получился эффект дождя, который отрисовывается в дождливые (по прогнозу погоды) дни.
Ну и музыка тоже своя, да.
Кто нашёл отсылочки в видео (помимо самой очевидной на "Матрицу"), тому приз — два прекрасных нихуя %)
Безысходники прошивки положил на Гитхабе — https://github.com/vladkorotnev/plasma-clock/tree/develop/sr...
Отдельное спасибо @AlexGyver за его GyverPortal, иначе я бы на проект забил ещё на стадии размышлений о том, что придётся же админку писать с нуля.
Говорят, если гуманитарий пройдет это головоломку до конца, он может считать себя технарем
А еще получит ачивку в профиль. Рискнете?
Оживляем неизвестный дисплей от японского поезда/автобуса
Автор текста: vladkorotnev
Как-то раз, очередным томным субботним вечером, я в очередной раз листал от нефиг делать Yahoo! Auctions — одну из крупнейших японских сетевых барахолок. Внезапно, среди рекомендуемых лотов появился вот такой внушительных размеров электровакуумный дисплей:
Однако, рулить дисплеем, как правило, та ещё задача. «Особенно если динамическая индикация, да ну его, влом!» — подумал было я. Но у того же продавца обнаружилась и, судя по всему, управляющая плата:
На фотографии виднеется 8085 процессор, 8251 UART и ПЗУшка — казалось бы, дизассемблируй себе, разбирай протокол, да просто с ардуины выводи что угодно. Да ещё и за одну йену, это прям даром! После этого я решил всё же попытать удачу и выхватить этот дисплей. Тем более, что давно уже хотелось какие-нибудь красивые часики в комнату...
Конечно же, какая-то зараза попыталась из-под меня эти лоты перехватить, но в итоге за примерно десять тысяч йен весь комплект достался мне.
❯ Всё уже поломано до нас
Через пару-тройку дней приходит посылка. Продавец, конечно, пожалел упаковки, и поэтому плата и дисплей просто болтались в коробке — но, к счастью, всё выглядело целым.
Да, я в курсе, что полярность на коннекторе питания подписана задом наперёд %)
Первым же делом снимаю ПЗУ, кидаю в MSX, чтобы вычитать на комп, но увы — кроме нулей ничего не вычитывается, да ещё и греется оно очень подозрительно. При подаче питания сама плата тоже ничего не делает.
На шине процессора никакой активности нет, хотя тактовый сигнал в норме — то бишь, если бы даже ПЗУ и было целым, читать из него процессор не пытается. Плата ещё и закатана в какой-то лак, который не плавится и не растворяется, поэтому чинить такое будет то ещё «удовольствие». Даже масочные ПЗУ со шрифтами нормально не вытащить…
Гуглёж по маркировке (Morio Denki 6M06056) тоже ничего, кроме сайта производителя, не выявил. Судя по всему, они занимаются дисплеями для транспорта — так что, скорее всего, этот стоял в каком-то автобусе или поезде.
Вероятнее всего, это был автобус — ведь в поездах между станциями, как правило, на экране идёт бегущая строка. В старых автобусах же отображается лишь название следующей остановки. Выгоревший текст — 「次は、(неразборчиво)」(«Следующая: (нрзб.)») подтверждает эту догадку.
❯ Плата драйвера панели
Значит, придётся рулить панелью напрямую — благо, какая-то плата, адаптирующая его к какой-то шине, к дисплею уже прилагается.
А ведь в наше время вся эта требуха поместится в дешёвую ПЛИСку размером с ноготь…
Судя по наличию микросхемы ОЗУ (MN2114), плата представляет себе какой-то простенький фреймбуфер. Отлично, значит с динамической индикацией на 100+ катодов уже разобрались до меня :-)
Справа снизу находится трапециевидный «молекс», знакомый нам по старым жёстким дискам. Линия 5 вольт и общий провод совпадают по распиновке — отлично, значит запитать попробуем от обычного компьютерного источника питания.
Пара минут с тестером и карандашом — и вот уже отчётливо видно, где на разъёме шины данных входы, а где выходы.
Верхний ряд группами по 4 пина соединён со входом коммутатора 74LS257 — скорее всего, это вход данных шириной в 1 байт. Нижний ряд же идёт на инвертеры, выполняющие роль буферов — так хотя бы можно понять, что в нём есть 5 входных сигналов, и 2 выходных.
Быстренько раскидываем на огрызке старой макетки штуковину, чтобы накручивать произвольные значения на восьмибитном входе данных и перемычками дёргать остальные, а на светодиодах смотреть выходные сигналы.
Крутилки шестнадцатеричные дома были в избытке, а вот джамперы пришлось импровизировать паяльником на ходу
Ничтоже сумняшеся, я подключаю старый блок питания от компьютера к молексу на плате… И конечно же дисплей всё так же мёртв. Никакой реакции ни на входные данные, ни на закорачивание шины данных у чипа памяти на землю.
❯ Конструкция дисплея
Почему-то всё это время мне думалось, что это — ВЛИ, которому нужно около 20-30 вольт для свечения. Однако при прозвонке самой лампы тестером никакие пины между собой соединены не были — в случае ВЛИ так быть не может, ведь ему нужен накал катода. Ну, разве что, если нить накала перегорела…
Впрочем, пристальный взгляд на дисплей под лупой показал, что ни накала, ни сеток — типичных для люминисцентных индикаторов компонентов — там и вовсе нет:
Значит, скорее всего, это газоразрядный индикатор! По горизонтали у него расположены платы с кучей группированных транзисторов. По маркировке «L-S» никакие транзисторы в справочниках подходящих лет, увы, не находятся.
По бокам у дисплея — практически одинаковые платы с диодами, логическим инвертером (7414) и неизвестным модулем Mitsubishi MA7446-01.
Собираем мозги в кучу и пытаемся понять, что делать дальше:
Поперёк «12-вольтовой» линии питания стоит конденсатор на 250 вольт — значит, как минимум, там должно быть высокое постоянное напряжение. Очевидно, положительное, если этот конденсатор проектировщики не вставили туда в роли петарды.
На плате мультиплексора между питанием и выходом на дисплей есть цепь с транзистором 2SC1473 — он тоже рассчитан на 250 вольт.
Значит, скорее всего, на молексе вместо 12 вольт ожидается, как минимум, под сотню с лишним, а значит и индикатору для поджига нужно напряжение где-то такого порядка.
В итоге из загашников извлекается маленький инвертер для электролюминисцентных проводов, к нему приделывается диодный мост, и вуаля — у нас есть кривой маломощный источник 160 вольт постоянки.
Припаиваем к одному из горизонтально стоящих пинов минусовой выход через резистор на пару килоом, а плюсовым аккуратненько одной рукой ведём по вертикально-стоящим…
Ура, значит сам дисплей, как минимум, жив! Можно заказывать повышающий модуль на амазоне, а пока он едет — заняться восстановлением платы мультиплексирования.
Конечно, можно было бы сделать целиком свою, и управлять аж субпикселями, как на видео. Но динамическая индикация на сотню с гаком катодов — это то ещё развлечение, поэтому мне проще было оставить всё как есть.
❯ Диагностика платы мультиплексора
Под такое дело для проекта был куплен аж целый китайский лабораторник на амазоне — и подключение платы к нему показало, что жрёт она как не в себя! Почти что целый ампер, на конструкцию из 38 корпусов. Для логики серии 74LS это уж слишком много. Получается, в плате управления тоже что-то не так.
Так как компаратора навроде HP 10529A у меня нет, пришлось вооружиться осциллографом и таблицами истинности из даташитов.
На шине данных у ОЗУ хоть и завалены фронты, но в принципе всё смотрится не так и плохо:
А вот на прочих чипах местами встречается откровенная дичь — например, сигналы, у которых логический ноль где-то на 1,8 вольтах, а единица на 3,5.
В двоичной логике бывает True, бывает False, но встречается и «Да нет наверное»:
Местами и вообще какие-то непонятные лесенки, которых явно в цифровой схеме быть не должно. Ниже троичная логика, прямиком из семидесятых:
Видимо, собирали девайс на 74 логике из альтернативной вселенной.
По итогам пары дней такого копательства, вкупе с тыканием термопарой по всей плате даже туда, где солнечный свет не бывал, обнаружились следующие виновники:
107-1 (JK-триггер) — кипятится (60+°C) сразу при включении питания, выход закорочен на вход
107-2 — от выхода на вход 1кОм, в первом триггере выходной сигнал просажен (ну ещё бы), а второй вообще выдаёт не то, что в даташите, а погоду на Марсе. До кучи ещё и греется под 40 градусов.
107-3 — 2кОм со входа на выход, теплее всего остального.
393-1, 393-2 (сдвоенные 4-битные счётчики) — между тактовым входом и Vcc всего лишь 2 кОм, поэтому и сигналы выглядят странно.
До кучи, у сбоивших микросхем пин Gnd явно отличался по внешнему виду — припой был как будто потемневшим, и его там было больше, чем на остальных пинах в том же ряду/столбце.
Возможно, после пробоя там прошёл достаточный ток, чтобы расплавить припой и собрать его в такие горки?
В любом случае, другие чипы с таким же симптомом было тоже решено поменять на всякий случай.
Радиомагазинов в городе уже толком не осталось — поэтому берём вкусняшки, паяльник, и едем к товарищу хабарить полный комплект логики из ведра старых плат.
В четыре руки и два паяльника чипы хабарятся куда быстрее, чем просто в четыре руки
JK-триггеры оказались настолько сложной в применении штукой, что ими, видимо, никто пользоваться и не захотел — поэтому пришлось докупать их отдельно в интересном магазине, по сей день торгующем теми ещё музейными экспонатами.
❯ Повторный запуск
Выпаиваем всех подозрительных и заменяем их на панельки — ну вдруг опять вылетит, не паять же по новой :-)
Фото уже более позднее — заменил ещё и кварц, чтобы увеличить частоту развёртки, дабы экран не полосил на видео
Подаём питание. Один из светодиодов на макетке, раньше постоянно горевший, на сей раз гаснет — это хороший знак. Ставим крутилки в положение 0xFF, от балды трогаем один из джамперов, и…
Две негорящие строки — это от макетки один из проводов шины данных отвалился при проверке :-)
Оно живое!!! И жрёт со всеми включёнными пикселями аж 25 ватт.
Экспериментально подбираем распиновку коннектора:
Способ управления тоже оказался весьма простым и понятным.
После подачи питания нужно дождаться, пока ~READY не уйдёт в лог. 0. Затем выставляем биты данных и дёргаем ~CLOCK. Этот байт попадёт в верхнюю половину самого левого столбца — пиксели, выставленные в «1», загорятся, а в «0», соответственно, погаснут.
Следующий импульс на ~CLOCK запишет байт в нижнюю половину самого левого столбца, потом — верхнюю половину второго столбца, и так далее — сверху вниз, слева направо. После записи последнего байта (нижняя половина самого правого столбца), следующий байт опять попадёт в верхнюю половину самого левого, т.е. запись идёт в цикле.
Если мы хотим начать рисовать с начала, можно дёрнуть ~RETZ — это обнулит счётчик, и рисование опять начнётся с самого левого столбца. Можно сбросить вообще всё и очистить экран при помощи ~RESET.
Притянув BRIGHT к земле можно уменьшить яркость (и потребляемую мощность) дисплея вдвое. Притянув же к земле SHOW, можно отключить отображение на дисплее вообще, при этом рисовать в память платы всё так же возможно.
❯ Проба пера
Так как терпения у меня в организме ещё меньше, чем дофамина, то была распотрошена ещё какая-то плата из мусорки. Оттуда были извлечены TC4050B — буферы, которые отлично подойдут для согласования 3.3-вольтовой ESP32 с 5-вольтовой логикой на дисплее.
Переходник с 1980 года на 2016
На JLCPCB я всё ещё не зарегистрировался...
Схема в этот раз даже не рисовалась, всё соединялось сразу из головы. Пишем простенькую процедуру, двигающую бит в слове туда-сюда, заливаем скетч, и любуемся:
Дописываем ещё простенький рендер шрифтов, обновляем скетч:
Ну а дальше едем в Акихабару закупаться требухой для развития проекта до какого-то полезного состояния :-)
Котлета в комплект радиодеталей не входит!
Опытный читатель уже догадался по содержимому этого хабара из Акихабары, что дисплею уготована типичная радиолюбительская участь — стать будильником-метеостанцией %)
Операционная система же обрела рабочее название Plasma Information System OS — или, если коротко, PIS-OS.
Смотрится итоговый результат, как по мне, восхитительно:
Но о сборке девайса и написании прошивки — уже в следующей части :-)
В реалтайме за обновлениями, среди тонны фоток еды и Мику, вы можете также следить в моём телеграме.
Также, можно посмотреть ход описанного в статье «в реалтайме», прочитав тему на EEVBlog.
Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные материалы.
Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать наши проекты.
В среду выйдет новый подробный материал из рубрики "сам себе экосистема"
Где я подробно рассказываю о том, как реализовал клиент современного мессенджера Telegram на Android 1.5+ и выше. Таким образом, Telegram будет работать даже на самом первом Android-смартфоне в мире, T-Mobile G1, причём на стоковой прошивке!
Исходников нет, но мы не сдадимся: как и зачем я портировал более старый Android, чем стоял «с завода»?
Моддинг-сцена с разработкой и портированием кастомных прошивок для Android-устройств существует вот уже более 10 лет. В основном, энтузиасты пытаются проапгрейдить свои устройства путем портирования более свежих версий Android, чем предлагает производитель девайса. Чего уж говорить, если Galaxy S III, которому уже 12 лет стукнуло, получил неофициальный апгрейд до Android 14. Порой мне в голову приходят различные, весьма странные моддерские мысли: например, почему бы не портировать на старенький смартфон… ещё более старую версию Android, дабы посмотреть «что будет». Казалось бы «портировал и портировал», но в процессе работы я столкнулся с множеством интересных нюансов и особенностей работы Android, о которых хотел бы рассказать и вам — моим читателям! Сегодняшняя статья будет в классическом «научпоп»-стиле без кода, зато с подробными объяснениями одной из техник портирования Android-прошивок путем патчинга скриптов для конфигурации системы и подмены Board-specific библиотек, дабы система «увидела» всё необходимое железо! Интересно? Тогда жду вас под катом!
❯ Мотивация
У меня, как и у многих моих читателей, одной из первых версией Android в жизни была 2.x. Наверное, я уже никогда не смогу забыть первые впечатления от использования своего новенького, пусть и бюджетного и слабого Android-смартфона после простеньких китайских кнопочников. Эти ощущения были прекрасными: вот я разблокирую смартфон, потянув «замочек» вправо, свайпаю рабочие столы и тапаю на значок приложения браузера, выполненный в стиле скевоморфизма, загружаю полноценную страницу Википедии через GPRS-сеть (мой первый смартфон не имел 3G) и плавно скроллю страницу, не забывая смахнуть шторку вниз и проверить статус уведомлений в пока ещё совсем простенькой панели нотификаций… Это были по настоящему ламповые впечатления, которые не смог превзойти ни один современный девайс: ни AOSP, ни MIUI, ни OneUI.
Моим первым смартфоном была китайская реплика Samsung Galaxy S III Mini, купленная в самом начале 2013 года. Возможно, кто-то из вас помнит, как подобные дешевые смартфоны и планшеты «Sumsanc» можно было купить на рыночных развалах, в метро и прочих местах, где допускается торговать несертифицированными гаджетами. Даже с учётом накрутки, эти смартфоны стоили всего 2 000 рублей, что было просто «подарком» для цены абсолютно нового гаджета. Девайс был крайне простым для начала 2013 года и имел следующие характеристики:
Процессор: Spreadtrum SC6820. Одно ядро Cortex-A5 на частоте до 1ГГц, Mali400 MP в качестве GPU. Чипсет был крайне высоко-интегрированным для своих лет: в одном корпусе располагалось ARM-ядро, GPU, контроллер питания, GPS, множество периферии (например, DAC), а также Baseband-часть GSM-радиотракта. BT/Wi-Fi реализовывались в отдельном комбочипе разработки RDA.
Память: 256Мб DDR1 ОЗУ/256Мб NAND-памяти в одном чипе eMCP от Hynix. Предположительно, эти чипы остались на складах ещё со времен первых Android-смартфонов, но очень быстро потеряли актуальность и их, вероятно, отдавали «за бесценок» что позволило ещё сильнее снизить цену производства таких смартфонов.
Дисплей: безоговорочно, TFT, обычно с разрешением не выше 480x320, что для 3" дисплея было нормальным, но для 5" — уже несколько маловато. Тем не менее, сами дисплеи были нормальными и глаза от них не «вытекали». Тачскрин обычно ёмкостной, на 2 касания.
Android: 2.2, на некоторых похожих моделях встречался 2.3.
Аккумулятор: ~1.500мАч, не больше. По форм-фактору напоминает BP-4L, без проблем подходит от многих S60 смартфонов Nokia тех лет.
Не густо, да? Уже в апреле того же года вышел Galaxy S4 с Snapdragon 600, 2Гб ОЗУ и 32Гб встроенной памяти, а мы тут с одноядерным чипсетом и 256Мб ОЗУ сидим. Но мне, будучи школяром, это было за счастье — чего я на нём только не делал, и на PHP какие-то WAP-сайты динамические пытался писать и на FTP заливать, и даже ADT Bundle скачал, дабы попытаться что-то своё запилить под собственный смартфон! В общем, я был счастлив, несмотря на лаги девайса. Именно того девайса у меня уже давным-давно не осталось… но память я всё ещё храню и стараюсь дать новый дом таким китайчикам, которые в большинстве своем оказались на свалке истории в новом мире современных смартфонов!
Но на самом деле, смартфоны 10+ летней давности могут быть интересны и своим форм-фактором: в современном мире едва ли можно найти хоть какие-то телефоны с полноценной QWERTY-клавиатурой (исключение — смартфоны UniHertz, которые стоят недешево) и уж тем более, боковые слайдеры. Поэтому мой интерес к подобным девайсам очень легко объяснить!
Однако, порой мне самому хочется снова пережить эти эмоции и ещё раз походить с подобным девайсом «на каждый день», даже когда на Android 2.2 особо никакие сервисы уже не работают. Отчасти, я решаю свои проблемы сам и пишу клиенты нужных мне сервисов, если они действительно нужны, дабы рано или поздно всё таки вдохнуть новую жизнь в «старенькие» девайсы. И казалось бы, это можно списать на синдром утёнка и банальную ностальгию, но мои ощущения «ламповости» отнюдь не мимолетны и всё равно меня тянет именно на те смартфоны, с тем самым интерфейсом, которые я когда-то увидел впервые!
Пожалуй, сказать что я решил портировать старый Android на отнюдь не новый смартфон «просто так» было бы ложью. Я всё ещё верю в то, что смогу в одиночку хотя бы частично вдохнуть новую жизнь в эти девайсы и позволить им работать с современными сервисами, дабы они могли приносить пользу не только мне, но и другим людям, которые намеренно занимаются дауншифтингом или вынуждены сидеть на девайсах с старыми версиями Android! Сегодняшним нашим подопытным станет один из представителей подобных noname-смартфонов тех лет, реплика Galaxy S III Mini на том самом железе, на котором работал мой первый смартфон. Однако с завода на нём стоял Android 2.3 — слишком свежая, по моему мнению, версия системы, которую я конечно-же захотел откатить до Android 2.2!
Задача облегчалась тем, что смартфоны на этом чипсете с Android 2.2 уже выходили, что позволило мне портировать прошивку путем несложных патчей скриптов инициализации и копирования Platform-specific файлов, дабы завести все необходимые для смартфона модули. А поскольку о таком простом способе портирования свежих и старых прошивок знают далеко не все мои читатели — я решил написать об этом отдельный подробный материал! Давайте же перейдём к практической части нашей статьи.
❯ Первые шаги
Перед тем, как начать портирование системы, нам необходимо разбираться в том, как вообще происходит процесс загрузки Android и какие процессы при этом загружаются. Вкратце, описать весь процесс загрузки можно так:
Загрузчик: при включении смартфона, первичный загрузчик BootROM, аппаратно-прошитый в чипсет ещё на этапе изготовления чипа, инициализирует некоторую периферию, загружает вторичный загрузчик из NAND (коим может быть SPL — Second Program Loader, занимающийся инициализацией контроллера DDR и UART) и передаёт ему управление. Вторичный загрузчик в свою очередь передаёт управление U-Boot — в задачи которого входит также инициализация периферии, обработка устройств постоянной памяти (например, NAND или контроллер SD), загрузка ядра Linux и конфигурация самого процесса загрузки. U-Boot можно считать эдакой альтернативной UEFI/BIOS в мире не-x86 устройств. В смартфонах на базе чипов MediaTek и Qualcomm, роль U-Boot выполняет LK — маленькая ОС, в задачи которой входит инициализация периферии и передача управления ядру Linux с помощью программы aboot.
Ядро Linux: после загрузки образа ядра с initrd (небольшая файловая система, которая загружается сразу в память и содержит в себе скрипты для конфигурации всего остального) и передачи управления ядру, Linux начинает выполнение программы с PID 0 — /init, в задачи которой входит выполнение скриптов инициализации userspace-окружения системы в init.rc. При этом смартфон уже фактически готов к работе — в одной из своих статей я показывал, как можно приостановить загрузку Android и выполнять свой код, используя все ресурсы смартфона для своих целей.
zygote и app_process: помимо запуска необходимых для работы смартфона служб, динамической загрузки драйверов (с помощью insmod) и определения режима загрузки (например, если телефон подключили выключенным к зарядке — необходимо показать анимацию этой самой зарядки), init.rc запускает две программы, одна из которых необходима для функционирования системы. Первая — это bootanimation, которая проигрывает анимацию включения смартфона и app_process, который в одном из режимов работы превращается в zygote — самый важный процесс для работы Android, который предварительно при старте системы загружает системный Java-байткод, отвечающий за отрисовку интерфейса, проигрывание звука и т. п. из framework.jar и другие системные ресурсы (например темы и изображения), а затем при запуске каждого приложения просто клонирует сам себя (с уже загруженными ресурсами) и начинает выполнение байткода любого запущенного Android-приложения или службы.
Каждое запущенное приложение или служба — это отдельный app_process, в том числе и лаунчер, и Google-сервисы и клиент любого мессенджера.
Всё выглядит просто и логично, не так ли? Подытожив, можно сказать что для того, чтобы система минимально стартовала, нам необходима подходящее ядро для нашего устройства, рабочий init.rc и адекватно запускающийся init.rc. Кроме того, Android зависит от некоторых платформо-специфичных библиотек: в основном, они находятся в /lib/hardware и без них система может не запуститься или что-то может не работать. Особенно осторожно надо подходить к libhardware.so.
Как я уже сказал выше, прошивку мы будем портировать от другого смартфона на том-же чипсете и что забавно — такую же реплику, просто более-раннюю! «Из коробки», мой смартфон работает на Android 2.3, значительно более стабильной, чем изначальный порт 2.2 на эту платформу. Отличий 2.3 от 2.2 достаточно: например, на 2.2 совсем иной цвет шторки, по умолчанию стоит Light-тема, нельзя закрывать уведомления смахиванием и в целом система несколько отличается внешне. Для работы нам нужно будет два образа прошивки: ту, которую будем портировать и та, которая стоковая. Прошивки в смартфонах на платформе Spreadtrum распространяются в формате pac, однако нет никаких проблем подменить образ раздела в ResearchDownload — фирменной утилите для прошивки смартфонов на этом чипсете.
Я решил взять прошивку от FeiTeng N9300 Mini, родная для моего смартфона — M-Horse 9500 Mini. В случае моего девайса, разметка и список разделов между устройствами никак не отличалась, поэтому изначально я напрямую прошил раздел system.img, дабы посмотреть что будет с устройство. Не забывайте, что ядро и init.rc хранится в образе boot.img — поэтому прошивка раздела system безопасна!
❯ Первый запуск
После прошивки чужого раздела system, смартфон стартовал… однако работал несколько странно: во первых, у нас не было сети, во вторых не работал тачскрин (при родном то ядре), а в третьих, Android ни в какую не видел аккумулятор, вися на 0% и моментально отключаясь, если смартфон не стоит на зарядке, а при попытке воткнуть кабель — смартфон показывал индикацию зарядки, но потребление было на нуле.
Поскольку тачскрина у нас нет, root доступ через adb придется включать «ручками» — для этого нам необходимо перепаковать наш родной раздел boot. Для распаковки и запаковки образов, я пользуюсь MtkImgTool — весьма удобная «кухня» для работы. Вытаскиваем boot.img из pac, закидываем в Unpack/Image/ и распаковываем с помощью Boot -> Unpack -> boot.img
В Unpack/boot/ramdisk/default.prop нам необходимо изменить ro.debuggable на 1, а ro.secure на 0. Это даст возможность отлаживать устройство даже если Android фактически не загрузился.
Теперь у нас есть root-консоль устройства, даже если смартфон висит на заставке. Прошиваем обратно образ, пишем adb shell в консоли и смотрим, что же тут не так… Вообще, драйвер тачскрина обычно статически слинкован с ядром, но в случае устройств Spreadtrum — они вынесены в динамические модули ko, которые можно найти в папке /lib/modules/, либо /sps/. Давайте глянем init.sp6820a.init.3rdparty.rc, который отвечает за специфичную для этой модели смартфона инициализацию.
Ага, видим insmod gt868.ko? Это команда загрузки драйвера тачскрина, в нашем случае — это вышеупомянутый GT868. Иногда встречаются другие модели тачскринов, но главное отличие прошивки 2.2 от 2.3 — разные названия папок с драйверами и некоторые службы. Достаём из родного образа драйвер gt868.ko, используя всё тот-же MtkImgTools, распаковывая его как обычный ext2 раздел:
Пишем в консоли устройства:
adb push / gt868.ko
adb shell
insmod /system/lib/modules/gt868.ko
И наслаждаемся тем, что у нас теперь появился тачскрин! Android сам подхватил новое устройство ввода, поскольку драйвер тачскрина — обычное устройство в /dev/input/. Чтобы драйвер грузился при загрузке, его достаточно добавить в init.sp6820a.3rdparty.rc, предварительно закинув в раздел /system/. Перед этим, раздел нужно перемонтировать для возможности записи:
on boot
insmod /system/gt868.ko
adb shell
busybox mount -o remount,rw /system/
mkdir /lib/modules/
exit
adb push gt868.ko /lib/modules/
После модификации rc-скрипта, нужно обратно запаковать boot.img с помощью MtkImgTools и прошить его с помощью ResearchDownload — тачскрин будет работать даже после перезагрузки!
❯ Поднимаем зарядку и сеть
Переходим к отсутствию связи с аккумулятором и нулевым потреблением АКБ. Здесь мне пришлось несколько покопаться и почитать логи ядра с помощью команды dmesg. Я обратил внимание на то, что некая служба пишет что-то об аккумуляторе, но разобраться было несложно: в папке /system/bin я нашёл программу charge, которая, очевидно, отвечает за настройку КП для старта зарядки. Что она точно делает — мне неизвестно, возможно корректирует какие-то значения в sysfs, возможно с помощью ioctl общается с драйвером КП и даёт разрешение на старт зарядки и обновление информации в sysfs. В любом случае, после замены /system/bin/vcharged на оный из родной прошивки, зарядка заработала.
Для этого мы снова перемонтируем /system/ в режим записи и копируем vcharged, не забыв вернуть обратно необходимые права:
adb push charge /system/bin/
adb shell
chmod 777 /system/bin/charge
Перезагружаем устройство и… зарядка с индикацией появилась!
Вроде всё работает на первый взгляд: и звук, и вибро, и Wi-Fi с Bluetooth… однако сети-то нет! Девайс не определял наличие SIM, а вместо IMEI у нас был null/null:
Чтобы её поднять, нам необходимо разобраться в том, как работает подсистема взаимодействия с радиомодулем в Android, которая называется ril — Radio Interface Library. RIL предоставляет API для системы, дабы оперировать не напрямую AT-командами (которые могут быть проприетарными, а на некоторых чипсетах, как, например, Qualcomm вообще отсутствовать), а удобным набором функций — например о запросе статуса радиомодуля, начале звонка, поиска сети и т. п. RIL состоит из сервиса rild в /system/bin/ и библиотеки libril.so, которую можно найти в папке /system/lib/. При запуске системы, TelephonyManager открывает сокет с rild и опрашивает его состояние. Именно из TelephonyManager система берет информацию о силе сигнала, название оператора, IMEI и другие данные.
Путем ковыряния в dmesg я понял, что система флудит из-за невозможности запустить проприетарный сервис Spreadtrum — sprd_monitor. При попытке позвонить в 112, смартфон бесконечно пытается включить радиомодуль. Я ковырялся в UI-части исходного кода Android, дабы понять логику работы, но проблема крылась как раз в упомянутых выше службах sprd_monitor. Берём их из /system/bin/ оригинальной прошивки, закидываем их в устройство, не забыв установить права и отправляем систему в ребут:
adb push engappclient /system/bin/
adb push engmodemclient /system/bin/
adb shell
chmod 777 /system/bin/engappclient
chmod 777 /system/bin/engmodemclient
Ошибки в dmesg пропали, IMEI появился, но устройство до сих пор не хочет никуда звонить и просто висит на экране звонка. В настройках смартфон говорит о том, что уровень сигнала недоступен, а значит, радиомодуль до сих пор не работает :(
Но и мы так просто не сдаемся! Поковыляв по файловой системе, в директории /system/opl/telephony/bin/ я нашел скрипт, отвечающий за инициализацию радиотракта, который вызывает родной 3rdparty.rc! Запускаем sh-скрипт и обнаруживаем, что сеть появилась и девайс дозвонился в 112, а также увидел SIM-карту!
sh init.tel
Теперь всё полностью работает :) Дабы радиотракт запускался при старте устройства, я перенес часть инита из boot.img от прошивки, которую мы портировали. Для кого-то, казалось бы, это всё достаточно сложно и долго. Но у меня ушел всего один день на полную отладку и запуск такой кастомной прошивки на своем устройстве! Можно сказать, это самый базовый и краткий экскурс в такое нелегкое дело, как моддинг Android-устройств.
Но мы ведь это всё не просто так делали! Давайте глянем, как будет работать такой девайс на Android 2.2 в 2024 году — спустя 14 лет после выхода системы. Всё ли так плохо, как кажется?
❯ Знакомимся с девайсом
Думаю, многие читатели вспомнят этот ламповый интерфейс, обои с одуванчиком и лаунчеры а-ля TouchWiz на тех смартфонах, где интерфейс Samsung был не предусмотрен. А эти «бульк»… их сложно забыть!
Конечно, изначально может показаться, что устройство плохо подходит для выполнения современных задач: браузер не способен загрузить большинство страниц, а из альтернатив есть только Opera Mini, где вообще нет динамического контента, а официальные клиенты ВК, WhatsApp и YouTube уже давно не работают. Опечаленный читатель может подумать, что девайс, как и многие его ровесники уже давно превратились в звонилки…
Но это отнюдь не так! Ведь как я уже говорил, я стараюсь своими силами вдохнуть в подобные девайсы новую жизнь, реализуя на них клиенты нужных мне сервисов сам! Да, пусть примитивно и корявенько, далеко не ынтырпрайз-уровень, но эти приложения выполняют свои функции и что, немаловажно, весят очень мало (до 100Кб) и работают крайне шустро! Клиент ВКшечки просто летает, несмотря на то, что фактически реализован только мессенджер с нотификациями и музыка.
Пожалуй, многие читатели удивятся — но на таких девайсах есть YouTube! Мой самопальный клиент не поддерживает стриминг из сети (да и многие девайсы объективно не потянут), поэтому предварительно загружает видео на MicroSD-флэшку и затем уже их воспроизводит. Как приятный бонус — видео потом можно посмотреть в любой момент в галерее.
Я помню насколько было лампово слушать музыку с таких девайсов. И если претензии к основному динамику не очень актуальны, то к качеству звука в наушниках были придирки — звук был громкий, но ему не хватало низких частот, из-за чего он звучал несколько плоско, хотя мне и этого хватало — ведь я слушал музыку в наушниках по 200-300 рублей с рынка! Я всё ещё помню те времена, как качал mp3-треки по 2-3 мегабайта через 2G-интернет… слушаешь один трек — как раз загрузится другой и так по кругу наполнял свою фонотеку. Эх времена то какие были! Тем не менее, для некоторых базовых мультимедийных возможностей девайс подходит и сейчас, например в машину в качестве BT-хоста с музыкой.
А ещё на таких девайсах порой клёво скачать какой-нибудь Temple Run образца 2011 года и вспомнить самое начало смартфонного гейминга тех лет… ведь далеко не все игры того времени запускаются на свежих версиях Android!
❯ Заключение
В остальном же, подобные девайсы отнюдь не бесперспективны! Несмотря на совсем не новое железо, они всё ещё могут выполнять многие задачи, стоит лишь снова запилить необходимые приложения для них! Мессенджеры, соц. сети, музыкальные сервисы и даже просмотр видео — всё это доступно даже для таких, казалось бы, «устаревших» девайсов, когда есть запал энтузиазма и жгучее желание походить именно с этим конкретным устройством как с основным!
Для кого-то это просто проявление синдрома утенка или картинки «вот кому-то делать не.»… ну а для меня — это крайне интересное, захватывающее и кайфовое времяпровождение: начиная от аппаратного ковыряния с такими девайсами и копания исходников ядер/драйверов, заканчивая написанием оптимизированных клиентских приложений, которые весят не 100-200Мб, а 100-200Кб :)
Друзья, если у вас есть подобные китайчики и вы не разделяете желания пытаться вдохнуть в них жизнь, но выбрасывать их жалко — можете задонатить их мне :) Как сами видите — девайсы попадают в хорошие руки. Из недавнего — я взял нерабочую, утопленную китайскую копию 14 Pro Max из под СЦ в качестве основного смартфона. Также у меня есть канал в Telegram, куда я выкладываю бэкстейджи статей, различные заметки о ремонте, моддинге, программировании и реверс-инжиниринге и свои мысли. Кому интересно — залетайте!
Понравилась ли вам статья? Какими были ваши первые Android-смартфоны? Пишите в комментариях, будет интересно почитать!
Я это сделал. Починил Sony Ericsson S700
Всем привет. Могу сообщить радостное известие: я наконец-то починил свой Sony Ericsson S700, который давно у меня лежал и требовал ремонта. Лежал вот в таком виде
Первоначальный разбор телефона привел к пониманию того что без донора не обойтись. Поэтому пришлось очень долго его искать по приемлемой цене и с возможностью доставки в мой город. Проблема в том, что такие старые телефоны не очень массовые, найти их не очень лёгкое дело, а уж найти донора, так и вовсе тяжело. Но донор был найден и заказан. Оставалось дело за малым. Дождаться и починить. И вот сегодня я забрал донора с почты. А сейчас могу сказать, что Sony Ericsson S700 ожил и работает прекрасно
Только посмотрите на этого красавца. Я от него в восторге, а моя коллекция продолжает пополняться ретро телефонами
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.