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doc:appunti:hardware:samsung_s4_lineageos

LineageOS su Samsung Galaxy S4 GT-I9515

Con LineageOS è possibile avere Android 7.1 Nougat sul Galaxy S4 Value Edition. Il GT-I9515 è stato messo sul mercato con Android 4.4.2 KitKat e sono disponibili aggiornamenti ufficiali Samsung solo fino alla versione 5.0.1 Lollipop. Ovviamente è necessario aver sbloccato il bootloader ed aver installato una recovery alternativa (es. TWRP). Vedere in proposito gli appunti in questa pagina: Samsung Galaxy S4 Android Phone.

LineageOS

Dopo la chiusura del progetto CyanogenMod, lo sviluppo di questa ROM alternativa si è concentrato sul fork LineageOS.

Abbiamo provato la versione lineage-14.1-20170121-UNOFFICIAL-jfvelte che si basa sul Android 7.1 Nougat.

Il primo tentativo di installazione è fallito perché questa ROM richiede il bootloader della version 5.0.1, mentre noi avevamo quello originale della versione 4.4.2. Durante l'installazione (fatta dopo aver avviato in recovery TWRP) si è avuto il seguente messaggio di errore:

E3004: This package is for device with 5.0.1 bootloader
and baseband; this device is I9515XXU1ANI3

L'errore è ovviamente comparso dopo che avevamo fatto il wipe delle partizioni di sistema, quindi il telefono era totalmente inutilizzabile. Per fortuna si riusciva ad avviare sia in modalità download che in modalità recovery con la combinazione dei tasti opportuna. In modalità download abbiamo aggiornato il bootloader (le partizioni SBLx e ABOOT) e visto che c'eravamo abbiamo aggiornato anche il firmware del modem e tutto il resto.

Bootloader, baseband firmware, ROM, etc.

Il sistema operativo (che nel mondo Android spesso viene chiamato col termine improprio e fuorviante di ROM) risiede in una propria partizione, generalmente formattata con un filesystem di tipo ext4 o analogo. Gli aggiornamenti oppure gli archivi per effettuare il restore alle condizioni di fabbrica contengono l'immagine di tale partizione (ad esempio system.img.ext4), ma contengono anche le immagini di altre partizioni necessarie al funzionamento. Spesso si sente parlare di aggiornare il bootloader e il baseband di uno smartphone. si tratta del contenuto di queste altre partizioni che spiegheremo qui sotto.

Per approfondire il processo di boot di Android vedere Reverse Engineering Android's Aboot.

Per baseband si intende in genere il firmware che regola il funzionamento dei dispositivi radio, come il modem 3G, le comunicazioni cellulari voce e dati, il WiFi, Bluetooth, NFC, ecc.

Ecco ad esempio il contenuto della ROM stock Android 5.0.1 con codici PDA I9515XXS1BPL2 e CSC I9515YXY1BOI1. I vari file sono elencati nell'ordine in cui vengono utilizzati al bootstrap.

sbl1.mbn, sbl2.mbn, sbl3.mbn Images of the Secondary Boot Loader. They are loaded during bootstrap from the boot loader contained into the ROM (the real ROM, that is the read-only memory integrated into the chips). They provide add-ons that are not present in the very limited ROM. This is the updatable part (flashable) of the bootloader.
aboot.mbn Android Boot image. It is an ARM executable started by the Secondary Boot Loader, generally it must be digitally signed by the vendor, otherwise it is rejected by the SBL. The operating system may have special requirements with respect to these components, for example LineageOS 14.1 requires the SBL and Android Boot shipped with Android 5.0.1.
boot.img Contains the image of the kernel and the initial ramdisk. This image should be the one provided by the installed operating system (ROM). Stock ROM 5.0.1 provides its own boot.img, LineageOS 14.1 has another. If the phone has an unlocked boot loader, it will be possible to load a boot.img not digitally signed by the vendor.
modem.bin Firmware, probably fpr the 3G/LTE modem (SMS, CSD, ETWS, 4GV, EVRC etc.).
NON-HLOS.bin Firmware, probably for the WiFI radio device, WPA, etc. May be also for SRS TruMedia audio, etc. Those are functions not provided by the High Level Operating Systems (HLOS).
rpm.mbn Support for Resource Power Manager by Qualcomm Technologies.
tz.mbn Contains the TrustZone Board Support Package, to use the hardware-based security feature built into every modern ARM processor.
recovery.img This image is used when starting the phone in recovery mode. In general it is preferable to flash an alternative recovery such as TWRP and not to use the stock recovery.
system.img.ext4 Main image of the Android 5.0.1 operating system. This is the biggest file, about 2 Gb.
cache.img.ext4
hidden.img.ext4

Procedura di aggiornamento

La procedura completa e corretta dovrebbe quindi essere la seguente.

Download del software

  1. Seguendo le indicazioni della pagina LineageOS 14.1 for Galaxy S4(GT-I9515) abbiamo scaricato una versione aggiornata della recovery TWRP, in particolare abbiamo scaricato il file twrp-3.3.1-0-jfvelte.img.tar dalla pagina eu.dl.twrp.me. Sul nostro telefono era già installata la recovery TWRP, ma l'abbiamo aggiornata.
  2. Sempre secondo le istruzioni di cui sopra abbiamo scaricato le Google Apps dalla pagina www.lineageosdownloads.com. In particolare abbiamo indicato l'architettura ARM (non ARM64 né x86, poiché questo Samsung ha una CPU ARMv7), e la collezione Gapps Micro (eventuali altre componenti potranno essere aggiunte dal Play Store. Il file che abbiamo scaricato ha nome open_gapps-arm-7.1-mini-20190913.zip
  3. Abbiamo cercato la ROM ufficiale Samsung identificata da PDA (Product code and Android build) I9515XXS1BPL2 e CSC (Country Sales Code?) I9515YXY1BOI1. Si tratta della ROM originale Android 5.0.1 Lollipop del 2016-12-13 per l'Italia (ITV), di cui a noi interessa solo il bootloader e il firmware aggiornato del modem. Pare che non sia possibile scaricare questa rom dal sito ufficiale Samsung, quindi ci siamo dovuti rivolgere a terzi, come https://samsung-firmware.org/. Il file scaricato si chiama ITV-I9515XXS1BPL2_I9515YXY1BOI1-20161213.zip.

Copia dei file sul telefono

Alcuni file vanno copiati sul telefono, si suggerisce di usare la memoria interna, non la SD Card. Nel nostro caso la memoria interna ha il percorso /storage/sdcard1/. I file copiati sono:

  • recovery.img - Estratto dall'archivio twrp-3.3.1-0-jfvelte.img.tar. Contiene la recovery TWRP.
  • lineage-14.1-20170121-UNOFFICIAL-jfvelte.zip - Così come scaricato, contiene la ROM LineageOS 14.1 con la procedura di installazione da lanciare dentro TWRP.
  • open_gapps-arm-7.1-mini-20190913.zip - Sono le Google Apps, così come scaricate. Anche queste vanno installate da TWRP dopo aver installato la ROM.

Aggiornamento di TWRP

Non è strettamente necessaio per l'installazione di LineageOS, ma abbiamo approfittato per passare da TWRP 3.0.3 a 3.3.1. L'aggiornamento di TWRP si è effettuato da TWRP stessa:

  • Riavviato in modalità recovery con adb reboot recovery (comando da PC GNU/Linux).
  • TWRP 3.0.2 ⇒ Install ⇒ Install image ⇒ Browse to recovery.img and tap it.
  • Select Partition to Flash Image: Recovery ⇒ Swipe to confirm Flash ⇒ Reboot System

Aggiornamento del bootloader

Installare il pacchetto heimdall su un PC GNU/Linux.

  1. Avviare in modalità download da telefono spento premendo VolDown + Home + Power. Collegare il cavetto USB.
  2. Dal PC GNU/Linux eseguire heimdall detect per verificare che il telefono sia riconosciuto.
  3. Effettuare il flash del boot loader e dei firmare (richiede permessi di root sul PC):
    heimdall flash --SBL1 sbl1.mbn --SBL2 sbl2.mbn --SBL3 sbl3.mbn --ABOOT aboot.mbn \
            --APNHLOS NON-HLOS.bin --MDM modem.bin \
            --RPM rpm.mbn --TZ tz.mbn

Ciò che è davvero necessario per LineageOS è aggiornare il boot loader (partizioni SBLx e ABOOT), ma aggiornare gli altri firmware non fa male. Il progamma mostra l'avanzamento percentuale durante il flash di ogni partizione. Alla conclusione tenta un reboot (che forse fallisce perché il boot loader è per Android 5.0.1, ma il nostro S.O. è ancora quello vecchio).

Installazione della ROM e delle Gapps

  • Riavviare in modalità recovery: da telefono spento premere VolUP + Home + Power.
  • Wipe ⇒ Advanced Wipe:
    • Select only: Dalvik/ART Cache, System, Data, Cache
  • Swipe to Wipe, Back
  • Install ⇒ Browse and tap lineage-14.1-20170121-UNOFFICIAL-jfvelte.zip (no “Zip signature verification”, no “Reboot after installation”), Swipe to confirm Flash
  • Installare nello stesso modo le open_gapps-arm-7.1-mini-20190913.zip.
  • Il primo avvio richiede diversi minuti (anche oltre i 10 minuti) perché deve essere rigenerata tutta la cache delle applicazioni, ecc.

Ottenere i permessi di root

La procedura per ottenere i permessi di root con LineageOS è specifica di questo sistema operativo, senza bisogno di ricorrere ad app tipo SuperSU o Magisk:

  1. Installare il SU addon specifico di LineageOS.
  2. Abilitare i permessi di root da Impostazioni del telefono.

L'addon si scarica dal repository degli Extra di LineageOS: https://download.lineageos.org/extras. Nel nostro caso abbiamo scaricato la versione addonsu-14.1-arm-signed.zip in conformità alla versione di LineageOS installata (14.1) e all'architettura del processore (arm). Il file è stato salvato nella directory /sdcard/ del device. Dopo aver riavviato in modalità TWRP recovery (con il comando adb reboot recovery da PC), abbiamo installato il file zip. La procedura di installazione termina con un warning Unable to mount storage che tuttavia pare innocuo.

I file installati dall'addon sono i seguenti:

/system/bin/su -> /system/xbin/su
/system/xbin/su
/system/etc/init/superuser.rc
/system/addon.d/51-addonsu.sh

Dopo aver riavviato il sistema, si configura l'opzione ImpostazioniOpzioni sviluppatoreAccesso rootApp e ADB.

Problems

It seems that the stock camera app provided with LineageOS has some problems; sometimes the app freezes, the shutter button does not respond, the shooted image remains overlayed over the desktop. We tried to replace the stock app with the Open Camera App

APN Iliad

Con LineageOS 14.1 la connessione dati con l'operatore Iliad non funziona automaticamente. È stato necessario impostare manualmente la configurazione dell'APN (seguendo le indicazioni fornite dall'operatore):

Impostazioni ⇒ Altro ⇒ Reti cellulari ⇒ Nomi punti di accesso ⇒ Aggiungi

Nome iliad
APN iliad
MMSC http://mms.iliad.it
MCC 222
MNC 50
doc/appunti/hardware/samsung_s4_lineageos.txt · Last modified: 2019/10/26 07:32 by niccolo