Cài đặt OpenBSD trên thiết bị Pomera DM250: Hướng dẫn chi tiết

Cài đặt OpenBSD trên thiết bị Pomera DM250: Hướng dẫn chi tiết

Hướng dẫn cài đặt OpenBSD trên Pomera DM250

Pomera DM250 là một thiết bị máy tính bỏ túi chuyên dụng để viết lách (digital typewriter) phổ biến tại Nhật Bản. Tuy nhiên, đối với những người dùng thích tùy biến và yêu thích hệ điều hành OpenBSD nổi tiếng về bảo mật, việc cài đặt hệ điều hành này lên thiết bị là một thử thách thú vị. Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp các ghi chú kỹ thuật và hướng dẫn chi tiết để đưa OpenBSD-current lên Pomera DM250, DM250X và DM250XY.

Cảnh báo rủi ro trước khi bắt đầu

Hiện tại, hỗ trợ cho OpenBSD trên nền tảng này vẫn đang được phát triển và chưa hoàn toàn ổn định. Việc cài đặt yêu cầu sử dụng nhân (kernel) tùy chỉnh và hình ảnh U-Boot riêng biệt chưa được hợp nhất chính thức vào thượng nguồn. Người dùng cần tự chịu rủi ro khi thực hiện, bao gồm:

• Rủi ro về pin: Nếu pin bị hết sạch do lỗi phần mềm, thiết bị có thể sẽ không khởi động lại được và mất khả năng sạc pin.
• Hỏng phần cứng: Nếu thiết bị không thể boot vào U-Boot, bạn có thể cần phải mở máy để khôi phục qua cáp USB.
• Lưu ý quan trọng: Hướng dẫn này chỉ dành cho mẫu máy phiên bản Nhật Bản (DM250, DM250X, DM250XY). Không áp dụng cho mẫu DM250US của Mỹ do khác biệt về chip sạc và bố trí bàn phím.

Một số ghi chú về phần cứng DM250

Để thực hiện quá trình cài đặt, việc hiểu rõ cơ chế boot của DM250 là rất quan trọng:

• Chế độ Recovery: U-Boot gốc của nhà máy sẽ phát hiện tổ hợp phím Right Shift + Left Alt được nhấn ngay sau khi bật nguồn. Nó sẽ boot vào nhân Linux recovery từ phân vùng recovery_kernel thay vì nhân bình thường.
• Kịch bản boot: Nhân recovery sẽ mount thẻ SD và thực thi bất kỳ script nào tên là _sdboot.sh nằm ở thư mục gốc của thẻ.
• Thời điểm nhấn phím: Bạn cần giữ tổ hợp phím Shift + Alt + Power trong khoảng 3 giây rồi buông ra để boot vào recovery. Nếu giữ quá lâu, thiết bị sẽ vào chương trình kiểm tra phần cứng đồ họa.
• Hạn chế: Sau khi ghi hình ảnh U-Boot mới vào eMMC, DM250 sẽ không còn khả năng boot vào Linux gốc hay recovery của nhà máy nữa. Bạn sẽ cần boot qua EFI để ghi lại bản sao lưu nếu muốn quay về trạng thái ban đầu.

Chuẩn bị thẻ cài đặt OpenBSD

Giả sử bạn đang chạy trên một hệ thống OpenBSD hiện có, hãy chuẩn bị một thẻ SD vài GB (ở ví dụ này là sd1).

1. Phân vùng thẻ SD: Tạo bố cục phân vùng GPT với phân vùng EFI ít nhất 100MB và phần còn lại cho OpenBSD.

# fdisk -ygb 204800 sd1
# echo -e "a\n\n\n\n\nw\nx" | disklabel -E sd1
# newfs /dev/rsd1a
# newfs_msdos /dev/rsd1i
# mount /dev/sd1i /mnt

2. Tải Bootloader EFI và U-Boot: U-Boot và OpenBSD sẽ sử dụng phân vùng EFI này làm phân vùng firmware, nhưng phần mềm recovery gốc của Pomera sẽ nhìn thấy nó như phân vùng MSDOS và chạy script.

# mkdir -p /mnt/efi/boot
# cd /mnt/efi/boot
# ftp https://cdn.openbsd.org/pub/OpenBSD/snapshots/armv7/{BOOTARM.EFI,SHA256.sig}
# signify -C -x SHA256.sig BOOTARM.EFI

Tiếp theo, tải hình ảnh uboot.img tùy chỉnh (có nhúng device-tree binary cho DM250):

# cd /mnt
# ftp https://jcs.org/dm250/uboot.img

3. Tải script cài đặt: Script _sdboot.sh sẽ tự động sao lưu firmware hiện có và flash U-Boot mới vào eMMC.

# ftp https://jcs.org/dm250/_sdboot.sh

4. Tải bộ cài OpenBSD và Firmware: Chuyển sang phân vùng OpenBSD trên thẻ SD và tải các gói cần thiết, bao gồm cả firmware Wi-Fi (bwfm) và nhân tùy chỉnh (bsd, bsd.rd).

# cd /
# umount /mnt
# mount /dev/sd1a /mnt
# cd /mnt
# ftp https://cdn.openbsd.org/pub/OpenBSD/snapshots/armv7/{SHA256.sig,base79.tgz,comp79.tgz,...}
# ftp http://firmware.openbsd.org/firmware/snapshots/{SHA256.sig,bwfm-firmware-20200316.1.3p5.tgz}
# ftp https://jcs.org/dm250/bsd{,.rd}

Sau khi hoàn tất, unmount thẻ SD.

Quy trình cài đặt OpenBSD

1. Chạy Recovery: Cắm thẻ SD đã chuẩn bị vào DM250. Đảm bảo máy không cắm sạc. Nhấn giữ Right Shift + Left Alt + Power, đợi logo Pomera hiện ra khoảng 2 giây rồi buông.
2. Flash U-Boot: Script _sdboot.sh sẽ chạy ngầm (không có hiển thị màn hình) trong khoảng 30 giây để sao lưu và flash U-Boot mới, sau đó máy sẽ tự reboot.
3. Boot vào Installer: Lúc này, máy sẽ boot vào U-Boot mới với hỗ trợ EFI. Tại dấu nhắc boot>, gõ b bsd.rd để khởi động trình cài đặt.
4. Thiết lập phân vùng đĩa (Bước quan trọng): Trình cài đặt chưa nhận diện đầy đủ DM250, nên bạn cần thiết lập bảng GPT thủ công cho eMMC (thường là sd1 với dung lượng 7.3G).
   • Nhấn Ctrl + Z để thoát ra shell.
   • Sử dụng fdisk -e -g sd1 để chỉnh sửa.
   • Tạo phân vùng 0 là EFI tại offset 32768 với kích thước 8192 (để chừa chỗ cho U-Boot).
   • Tạo phân vùng 1 là OpenBSD (A6) với phần dung lượng còn lại.
   • Ghi (w) và thoát (q).
5. Tiếp tục cài đặt: Quay lại trình cài đặt (fg), làm mới thông tin đĩa (?) và chọn phân vùng đã chỉnh sửa. Chọn nguồn cài đặt từ thẻ SD (sd0a).
6. Hoàn tất: Sau khi cài đặt xong, trước khi reboot, bạn cần copy nhân tùy chỉnh (bsd) đè lên nhân vừa cài để đảm bảo hệ thống hoạt động đúng, đồng thời vô hiệu hóa reorder_kernel.

Cấu hình sau cài đặt

Sau khi khởi động vào hệ thống mới, bạn sẽ cần thực hiện một số bước tinh chỉnh:

• Cài đặt firmware Wi-Fi: Copy file cấu hình NVRAM đã sao lưu trên thẻ SD vào hệ thống.
• Tùy chỉnh Logo boot: U-Boot hỗ trợ hiển thị ảnh bitmap lúc khởi động. Bạn có thể đặt file logo.bmp vào phân vùng EFI để thay thế logo mặc định bằng hình con cá mập Puffy của OpenBSD.
• Điều khiển LED: Hai LED gần cổng USB-C có thể được điều khiển thông qua gpioctl để báo trạng thái hệ thống.

Khôi phục thiết bị (Recovery)

Nếu quá trình cài đặt gặp sự cố và thiết bị không boot được, bạn có một số phương án khôi phục:

• MaskROM Mode: Nếu eMMC bị hỏng hoàn toàn, SoC có thể rơi vào chế độ Rockchip "loader" hoặc "MaskROM". Bạn có thể kết nối qua cáp USB-C để flash lại bằng công cụ phù hợp.
• Khôi phục qua UART: Nếu cần thiết, bạn có thể phải mở máy để truy cập các chân UART hoặc ngắn mạch eMMC để ép buộc boot vào MaskROM mode.

Việc cài đặt OpenBSD lên Pomera DM250 biến thiết bị này trở thành một công cụ viết lách cực kỳ an toàn và tối giản, nhưng đòi hỏi người dùng phải có kiến thức kỹ thuật vững vàng về hệ điều hành và phần cứng nhúng.