O documento resume uma apresentação sobre hackear um dispositivo Android TV Box chamado SmartBOX para instalar o sistema operacional Linux e permitir aplicações gráficas Java. O documento descreve como gravar uma imagem Linux no cartão microSD, instalar o Java 8 para ARM e rodar aplicações Swing sem um ambiente gráfico completo.

1. Hardware Free
Hackeando um SmartBOX e instalando Linux & JAVA gráfico
Ricardo JL Rufino
rjlr@cin.ufpe.br
ricardo@criativasoft.com.br

2. AgendaApresentação
Ricardo JL Rufino
➔ Esp. em Engenharia de Software
➔ Mestrando em Gestão de TI (UFPE)
➔ Sócio fundador da CriativaSoft.
➔ Atuo no desenvolvimento de Software desde 2007, focado em
soluções empresariais sobre plataforma JavaEE.
Desenvolvedor de softwares open-source como Framework
Web MVC Mentawai, ProjectNCode e instrutor de cursos de
Java.

3. Qual o Alvo ?

4. Qual o Alvo ?
● ANDROID TELEVISION BOX
– DealExtreme: AT-758 Box de TV Smart Android 4.2.2
● Fabricante: Sunchip
● SoC A20 @ 1Ghz ( ARM Cortex-A7)
● 512MiB DDR3 @ 384MHz
● FLASH (NAND) - 4 GB
● HDMI
● WiFi 802.11 b/g/n
● Ethernet
● Micro-SD
● 1 USB2.0 Host, 1 USB2.0 OTG
● IRDA (Infra-Vermelho)
● VALOR: ~ $45 / R$128
http://linux-sunxi.org/Sunchip_SDK-758

5. SoC (A20) – Visão Geral

6. Outros Similares
● Olinuxino Micro

7. Outros Similares
● Cubietruck (Cubieboard)
http://www.cnx-software.com/2013/06/25/cubietruck-development-board-features-allwinner-a20-
soc-2gb-ram-and-gb-ethernet/

8. Instalação do Linux
● Fácil e a Difícil
● Fácil: Usando uma imagem já pronta:
– http://linux-sunxi.org/Bootable_OS_images
– LOGO DISPONIBILIZAREI A MINHA !
● Difícil: Compilando e extraindo as informações
do dispositivo.

9. Instalação do Linux (Fácil)
● Existem já algumas distribuições prontas para
vários dispositivos.
● Se não encontrar a imagem para o dispositivo
idêntico, procura um do mesmo processador
– Foi o que eu fiz !! Usando o Debian para A20
– http://linux-sunxi.org/Bootable_OS_images

10. Gravação da Imagem
● Linux: Usando DD
– dd bs=4M sd.img of=/dev/sdX
– CUIDADO COM O X !!
● Windows
– http://www.raspberrypi.org/documentation/installatio
n/installing-images/windows.md

11. Estrutura do SD
● O SD tem duas partições:
– 1 – BOOT (64 MB – FAT)
● uEnv.txt : Parâmetros de Configuração
● script.bin : Configurações do Hardware (binário)
● uimage : Kernel
● SETOR onde fica o u-boot (não visível)
– 2 – LINUX FS / ROOTFS (> 2GB EXT4)
● Sistema de Arquivos do LINUX
● No caso estamos usando o Debian

12. Entendendo o Processo de BOOT
● Principais envolvidos
– U-BOOT (u-boot-sunxi)
– Kernel / Linux – (linux-sunxi)
● Etapas
– O Processador inicia um chip com software de boot (Boot ROM) / BIOS
– Segundo verifica se tem um SD e a partição de boot (u-boot)
– O u-boot é configurado usando o uEnv.txt e script.bin
– U-boot carrega o kernel(uImage) e passa o comando pra ele.
– Kernel faz todo o processo normal do linux

13. BOOT pela USB
● É mais rápido (empírica e teoricamente)
● Pode usar a mesma imagem para o SD
●
Alterar arquivo uEnv.txt na partição de Boot do SD:
– root=/dev/sda2 ro rootwait
No caso sda2, porque a imagem tem duas
partições e o linux tá na segunda, mas você
pode usar só uma partição (tem que ser EXT4)

14. Algumas coisas mais avançadas
● Quando não se tem o mesmo modelo é preciso
extrair algumas informações do dispositivo.
– Script.bin
– Alguns links referentes a isso:
● http://linux-sunxi.org/Identification_guide
● http://linux-sunxi.org/Retrieving_device_information

15. Script.bin
● É um arquivo que guarda as informações do hardware
● Ele pode ser capturado e descompilado (FEX) usando o Sunxi-
tools
● Quando for usar uma imagem feita para outro equipamento
você deve usar o Script.bin do seu equipamento.
– NOTA: É bom desativar a partição NAND no A20, pois a minha
corrompeu por algum motivo e perdi o S.O original...
– Setar: nand_used = 0
● Guida de Configuração:
– http://linux-sunxi.org/Script.bin
– http://linux-sunxi.org/Fex_Guide

16. Infra-RED
Deve ser habilitado no Script.bin (fex)
● Carregar módulo
– modprobe sunxi-ir
● Verificar se foi inicializado corretamente
– cat /proc/bus/input/devices
– dmesg | grep IR
● Teste:
– apt-get install input-utils
– Input-events 0
● Aparentemente funciona apenas com protocolo NEC
[ir_para]
ir_used = 1
ir0_rx = port:PB04<2><default><default><default>

17. WIFI
Deve ser habilitado no Script.bin (fex)
Verificar se tem:
[wifi_para]
wifi_used = 1
wifi_sdc_id = 3
wifi_usbc_id = 2
wifi_usbc_type = 1
Etc...
[usb_wifi_para]
usb_wifi_used = 1
usb_wifi_usbc_num = 2
NOTA: Internamente é ligado em um barramento USB

18. GPIO
● Deve ser habilitado no Script.bin (fex)
– http://linux-sunxi.org/GPIO
● Carregar módulo
– modprobe gpio-sunxi
● Programação Basica
– # Exportar pino para o usarspace
– echo 1 > /sys/class/gpio/export
– # Configurar direção (Output)
– echo out > /sys/class/gpio/gpio1_ph20/direction
– # Alterar Valores
– echo 1 > /sys/class/gpio/gpio1_ph20/value
– echo 0 > /sys/class/gpio/gpio1_ph20/value
[gpio_para]
gpio_used = 1
gpio_num = 2
gpio_pin_1 = port:PH20<1><default><default><0>
gpio_pin_2 = port:PH10<0><default><default><0>

19. JAVA

20. JAVA 8 ARM
wget --no-check-certificate --no-cookies --header "Cookie: oraclelicense=accept-
securebackup-cookie"
http://download.oracle.com/otn-pub/java/jdk/8u6-b23/jdk-8u6-linux-arm-vfp-hflt.tar.gz
tar zxvf jdk-8u6-linux-arm-vfp-hflt.tar.gz -C /opt
mv jdk1.8.0_XX jdk1.8.0
update-alternatives --install /usr/bin/javac javac /opt/jdk1.8.0/bin/javac 1
update-alternatives --install /usr/bin/java java /opt/jdk1.8.0/bin/java 1
update-alternatives --config javac
update-alternatives --config java
● Verificar se foi instalado corretamente
java -version

21. JAVA 8 ARM - interface gráfica
Não precisamos de um ambiente gráfico completo como: GNOME , KDE,
LXDE
Podemos rodar diretamente no 'X' sem nenhuma coisa no monitor (nem o
relógio)
● Você pode usar a API da Swing e AWT
– Ainda não funciona o JAVA FX !!! = (
– Precisa fazer o driver da GPU MALI400 funcionar !!
● Instalar o X
– # apt-get install xorg
● Configurar o script: ~/.xsession
● Startar o Servidor gŕafico
– # startx

22. ~/.xsession
xrandr --output VGA1 --mode 1280x720 #For setting a video mode
xrandr --fb 1280x720 #Not always required, sets the framebuffer size
xset -dpms s off
# Sua aplicação !
java -jar /opt/jdk1.8.0/demo/jfc/SwingSet2/SwingSet2.jar

23. E quando as coisas NÃO dão CERTO ?

24. Debugar pela UART
● É possível monitorar o processo de BOOT e
saber o que está acontecendo pela porta UART
● Usei um ARDUINO UNO pra isso !!
PS: No Leonardo acho que não da certo !
Tem que ter um chip separado de USB

25. Placa

26. Debugando usando o Arduino

27. Debugando usando o Arduino
● Nessa configuração o arduino está em RESET,
ou seja, ele está funcionando apenas o CHIP
USB (Atmega16U2) para fazer a conversão:
– Serial UART → USB
● Plugue o arduino no seu computador
● Abra um terminal serial (pode ser o putty)
● No Linux:
– # screen /dev/ttyACM{X} 115200

28. Melhor que Raspberry ?!?!
● Bonitinho (vem com “case”)
● Mais rápido (1Ghz sem overclock)
– FALAR MAIS..
● Micro-SD
● WiFI
● Memória Interna (FLASH)
● MAAAAAsss não tem GPIO !!

29. Dúvidas ?

30. OpenDevice
Open IoT (Internet Of Things) Platform and Framework.
“Conjunto de ferramentas e APIs para construção de
soluções de Internet das Coisas”

31. OpenDevice
● Apis e Ferramentas que permitem construir
sistemas de:
– Automação Residencial
– Monitoramento de Sensores
– Monitoramento de Energia
– Controle de Robôs
– Smart City

32. OpenDevice
● Objetivo:
O principal objetivo é monitorar e controlar
hardwares baratos como Arduino, RaspberryPI e
plataformas semelhantes, local (offline) ou sobre
a nuvem usando linguagens de programação de
alto nível e com a abstração de protocolos e
detalhes de baixo nível.

33. Foco no que é importante !
Isso permite que você se concentre em seu
projeto e na inovação, deixar os detalhes
obscuros de protocolos de comunicação e
especificações com OpenDevice, você vai dar um
passo importante para o sucesso de seu
projeto.

34. Tecnologias Envolvidas

35. Funcionalidades
● Open API (for: REST, JavaScript, Java, Android, Arduino,
EnergiaIDE)
● Real-time (WebSockets)
● Event-Based
● Async & non-blocking
● Multi-protocolo (Usb, Bluetooth, TCP)
● Independente de Linguagem
● Independente de Plataforma (Windows, Linux, Mac, MIPs on
OpenWRT)
● Lightweight/Built-in Servers (não precisa do tomcat ou glassfish)

36. Visão Geral

37. Event-driven and Real-Time
Você não precisa consultar a informação,
ela vem até você quando os dados
estiverem disponíveis

38. Hands-On/Of
Uma pitada de java...

39. Blink - Arduino
* C / Arduino

40. Blink - Java

41. Blink Java (mais livre)

42. Blink Java (Comandos)

43. Incrementando no Arduino
* C / Arduino

44. Incrementando no JAVA
Definição de Dispositivos
Definição das Conexões
* JAVA

45. Adicionando Rest !
Adicione essa linha e seja feliz !!!
Você pode acessar pelo navegador
… ou com JavaScript !

46. Agora ficou sério ! WebSockets !
Adicione essas linhas e fique Real-Time e de quebra servidor http !
Biblioteca de Rest e WebSocket ! (adicione no pom.xml)
Ao adicionar o servidor de W.S automaticamente já é adicionado o servidor de REST

47. Api JavaScript para WebSocket

48. Instalação
● Usamos o Maven (arquivo pom.xml)
Substitua: ${opendevice-version} pela ultima versão, atualmente: 0.1.2-SNAPSHOT.
Qualquer dúvida consulte:
https://opendevice.atlassian.net/wiki/display/DOC/A.+First+Steps+with+OpenDevice

49. Instalação
● Adicionar o repositório da Sonatype

50. Instalação (lib arduino/similar)
● Baixar ou Clonar o repositório do GIT
– opendevice-hardware-libraries
● Copiar a pasta: arduino/OpenDevice
– Para pasta /libraries da IDE do Arduino
● Reinicie a IDE do Arduino
Github / Sources: https://github.com/OpenDevice

51. HORÁRIO RESERVADO
À PROGRAMAÇÃO E MÃO NA MASSA

52. Postura !
Nós somos desenvolvedores, não somos “normais”
ACEITE ISSO.. !!!
Devemos ser agentes de Transformação e Criação.

53. Atitude !
Não espere a ideia brilhante !
Execute a ideia que você gosta.
Descubra o que você gosta
Não escute os outros
●
Muita gente vai dizer que você não consegue
●
Muita gente vai dizer que já existe

54. Dúvidas ?

55. Contatos
● E-mail:
– ricardo@criativasoft.com.br
– rjlr@cin.ufpe.br
● Facebook
– /ricardojlrufino

56. Link's
● OpenDevice:
– http://opendevice.io
– https://github.com/OpenDevice
– https://opendevice.atlassian.net/wiki
– http://opendevice.criativasoft.com.br
● Facebook
– /opendevice

57. Link's
● Onde Comprar ? (Gringos):
– www.adafruit.com
– www.sparkfun.com
– www.seeedstudio.com
– imall.iteadstudio.com
– www.dx.com (mercado livre – demora....)
● Brasil
– Lab de Garagem (http://www.labdegaragem.org
– Multilógica Shop (http://multilogica-shop.com/);
– Rlrobotics (http://www.rlrobotics.ind.br/arduino);
– Webtronico (http://www.webtronico.com/)

58. Obrigado pela sua atenção.