USBaspLoader und der GCC-AVR (4.3.3) in Verbindung mit Ubuntu 9.10 (amd64)

Habe ich mich doch vor ein paar Monaten dazu entschlossen mein altes 8.10 Ubuntu (32Bit) durch die neue Ubuntu 9.10 (64 Bit) zu ersetzen. Bisher war ich auch weitgehend überzeugt von der Performance und der Verfügbarkeit der Softwarepakete. Sicher gibt es das eine oder andere Problem, wie zum Beispiel das kein Flash Plugin für den Firefox richtig läuft [solved] oder das manche Programme die libSDL verwenden sich nur mit kill -9 beenden lassen...

Alles in allem aber zu verkraften, Programme die nicht funktionieren werden ggf. aus den Sourcen kompiliert und das Problem ist erledigt.

Aber an manchen Stellen gibt es dann das eine oder andere Tool das einen Stunden seines Lebens kostet. So zum Beispiel der GCC (4.3.3) Compiler aus dem gcc-avr Paket.
Dieser beinhaltet laut diversen einschlägigen Foren eine bessere Optimierung des erzeugten Binary Codes. Optimiert wurde also auch die Option, welche beim übersetzen einer Firmware für Microkontroller normalerweise immer verwendet wird. Die Option -Os. Diese wird an den gcc übergeben um die "kleinstmögliche" Firmware zu generieren. Leider geht der löbliche Optimierungswahn der GCC Entwickler hier ganz klar am Ziel vorbei. Der optimierte Binary-Code ist wesentlich größer als der von älteren gcc-Versionen - tolle Sache...

Mein ATMega168 für den HackStick besitzt 16KB Flash Speicher wovon 2KB für einen Bootloader reserviert werden können. In meinem Fall soll im Bootloader die Firmware des USBaspLoader-Projektes laufen um den HackStick direkt per USB flashen zu können.
Da ist es nicht gerade förderlich, dass der gcc nicht dazu überredet werden kann den, in diesem Fall um 140 Byte(!!!) größeren Binary Code auf die ursprüngliche Größe von 2002 Byte zu verkleinern.

Die Firmware des Bootloaders ist durch das Überschreiten der 2048 verfügbaren Bytes natürlich nicht übertragbar. Zum Glück besitzt man ja nicht nur einen Rechner und so konnte ich die Firmware auf einem anderen kompilieren und übertragen, ohne mir einen älteren GCC installieren zu müssen. Über kurz oder lang kommt man aber bei Ubuntu 9.10 (amd64) nicht drum herum.

Schlussendlich ergab sich aus all dem ein Patch gegen die mittlerweile doch in die Tage gekommenen Version der Firmware des USBaspLoader vom 20.3.2009. Zum einen beinhaltet dieser Patch nun den neuesten Release von V-USB und kleinere Änderungen um den USBaspLoader auf einem ATMega168 lauffähig zu bekommen.

Mike's LED Matrix - 1000'de Lötstellen später...

Das Projekt schreitet voran und nach einer mehr als 13 stündigen Löt-Session sind nun zumindest die Masseleitungen der LED's (Mikes Aufgabe) und die Steuerplatine (meine Aufgabe) fertig. Rechts ein Bild der unverbundenen LED's.
Besonders aufgefallen ist bei den LED's, dass wohl nur 2 Stück von den 441 (500 wurden bestellt) defekt waren oder eher defekt gemacht wurden... ;)

Sobald die Steuerplatine und die LED Matrix in ein paar Tagen verheiratet wurden, werden wir ein Video drehen das die ersten Animationen und Bilder der ersten Tests zeigt. Die originale Firmware des LED Cube's ist ohne Anpassungen auf unserer Platine bereits am laufen und muss nur noch auf unsere Anforderungen (USB Datenübertragung und Regelung der Leuchtintensität der LED's) angepasst werden.

Hier im Voraus ein Bild der fertigen Steuerplatine.

• links oben der Spannungsregler mit Power-LED, an dem ein 9V Block angeschlossen ist
• links der AVR-Mikrokontroller (ATMega32)
• links unten der USB-Anschluss
• rechts vom Microkontroller sind die 8 N-MOSFET's zu sehen
• die 8 IC's (D-type Latches) steuern die LED's und sind mit den Steckverbindern verbunden

Der 9V Block wird nur zum Testen der Schaltung verwendet. Später wird das Netzteil des Rechners, der die Daten per USB an den Microkontroller übergibt, diese Aufgabe übernehmen.

Dieser Marathon wird Mike und mir sicher ewig ins Gehirn gebrannt bleiben und die Anzahl der zu verarbeitenden Bauteile wird sich in Zukunft auch sicher in kleineren Dimensionen bewegen.

Mehr dazu in Kürze hier...

Mike's LED Matrix

Seit längerem haben Mike und ich das vorhaben, in die Frontblende dieses MP3-Player's eine LED Matrix ein zu bauen. Diese Matrix soll dann per Microkontroller gesteuert werden, der wiederum seine anzuzeigenden Daten per USB von dem ThinClient aus dem MP3-Player erhält. Es geht bei diesem Projekt übrigens um 441 blaue, ultrahelle 3mm LED's die mit 441 Halterungen in die 5mm Löcher der Blende befestigt werden .

Als Referenzprojekt verwenden wir die LED-Cube und den Borg3d Würfel.

Da die Liste der Bauteile aber bei beiden Projekten teils unvollständig oder nicht zufriedenstellend war gibt es unsere Liste hier online bei Reichelt. Die LED's und die Halterungen wurden jeweils bei 2 anderen Shops online bestellt.

Jetzt könnte man sich fragen wieso man als Referenz eine 3D Anordnung für eine 2D Matrix verwendet. Ganz einfach, bei einem 8x8x8 Würfel gibt es 512 LED's zum ansteuern. Unsere Matrix besitzt nur 21 x 21 = 441 LED's, was übrigens an der Optik in der Frontblende liegt. Es fällt also eine gesamte 8x8 Ebene aus der Würfeldarstellung weg. Zudem wird die 7te Ebene nicht vollständig ausgenutzt, was aber keinen Nachteil ergibt. Die überschüssige 8te Ebene wird dann vor der Inbetriebnahme aus der Software entsprechend heraus gepatcht. Die Ebenen werden einfach Schachbrett-Artig nebeneinander angeordnet. Bei dem rechten und unteren Rand muss jedoch ein wenig getrickst werden.

Als Firmware wird die des LED-Cube's verwendet, da diese gut strukturiert ist, und vor allem einfacher zu verstehen war da der Code extrem kurz, gut dokumentiert und anpassungsfähig ist.

Nun zum ansteuern der Matrix. Sie wird per Multiplexing angesteuert, wie das ganze funktioniert ist sehr gut auf diesen beiden Videos dargestellt. [#1] [#2]
Kurz: Damit wird ermöglicht jede einzelne LED auch einzeln leuchten zu lassen.

Mike arbeitet bereits an einer auf QT basierenden Software mit der man die einzelnen Frames für die Matrix "klicken" kann.
Jetzt fehlt nur noch die Hardware. Bestellt ist alles, aber noch nicht ausgeliefert...

Sobald das Projekt komplett aufgebaut und die Software fertig ist gibt es hier dazu mehr.

Shakes & Fidget Bot

Schneller als gedacht wäre der SFBot also wieder am laufen gewesen... ;)

Dass alle Aktionen des Spielers seit dem Update per HTTP-GET an den Server gesendet wurden war sofort ersichtlich. Und die Session und das Passwort für den Login, sahen auf den ersten Blick einer MD5-Summe doch sehr ähnlich. Glücklicherweise sieht man einer vermeintlichen MD5-Summe aber auch so gut an, dass die Entwickler des Spiels doch tatsächlich das vom Benutzer eingegebenen Passwort erst in UTF-8 umwandeln, bevor die MD5-Summe daraus gebildet wird...

Der Dekompilier-Vorgang einer SWF-Datei dauert ja nur wenige Sekunden, mal davon abgesehen, dass der dabei herauskommende ActionScript-Code recht gut lesbar ist.

Ich habe zwar noch nie den Code einer Methode zur Bildung einer MD5-Summe gesehen, aber da bereits am Anfang der Aufruf stand, der den übergebenen String in UTF-8 wandelte, war das Problem sofort erkannt!

Der Rest war reine Fleißarbeit...

Das Video zeigt die grundlegenden Funktionen des Bot's.

Für alle die jetzt noch fragen was der Bot denn nun alles kann:
Er erledigt Quest's, kämpft in Dungeons und der Arena, meldet sich zu Gilden-Kämpfen an und wenn nichts weiter getan werden kann, schickt er den Held automatisch in die Stadtwache (arbeiten). Das ganze läuft auf jeder Kommandozeile. Benötigt wird nur ein Java Interpreter.

Veröffentlichen werde ich den Quellcode des Bots allerdings aus vielerlei Gründen nicht!
Gegen horrende PayPal Spenden, um meine Arbeit zu unterstützen, habe ich jedoch nichts einzuwenden. ;)

klaute's HackStick (v0b00000010)

Lange ist es her das ich über den Stick geschrieben habe, es hat sich auch nicht all zu viel getan.

Die Firmware hat ein paar neue Features bekommen und wurde, gerade was die Performance und Speichernutzung angeht, optimiert.

Eine wesentliche Änderung ist eine kleine Platine die auf den Stick gesteckt wird und die Pegelwandlung von den +5V des AVR's auf die bipolaren Spannungen einer RS232 Schnittstelle angleicht.

Oder kurz und einfach gesagt, ich habe einen MAX232 angeschlossen ;-)

Im Moment arbeite ich an dem Fuzzer und demnächst wird der ATMega8-16PU (8kB flash) durch einen ATMega168-20 ersetzt, wodurch sich der Flashspeicher verdoppelt und die Taktfrequenz von 16MHz auf 20MHz erhöht. Der neue Mikrocontroller sollte ein gutes Stück weniger mit der USB-Verbindung ausgelastet sein als vorher und zudem steht das doppelte an Flash zur Verfügung. Allerdings ist die Firmware mittlerweile ~8 kB groß, was mich auf die Idee zum wechseln gebracht hatte... ;)

Shakes & Fidget Browsergame

Wer jetzt denkt ich stelle hier ein Browsergame vor, irrt sich. Ganz davor drücken möchte ich mich dennoch nicht. Shakes & Fidget ist eine Online Comic Bilderserie über zwei Figuren die sich humorvoll und planlos ihren Weg durch World of Warcraft kämpfen. Mehr dazu hier. - http://www.shakes-and-fidget.com

Seit einer ganzen Weile gibt es zu dieser Web Comic-Reihe auch ein Browsergame. Da ich aber nicht die Zeit habe das Spiel zu spielen, geht es mir wie auch in vielen anderen Spielen, ich müsste Cheaten, oder mir zumindest einen Weg finden mit selbst den Zeitverlust zu mindern.

Nach ein paar Stunden Entwicklungszeit könnte man ja fast einen Java-Client für die Konsole schreiben, der das Spiel automatisch und wesentlich effizienter spielt als man das als Mensch könnte. Wenn das nicht verboten wäre... ;-)

Das Spiel basiert übrigens auf Flash und kommuniziert(e) plain text über eine unverschlüsselte Socketverbindung mit dem Server.

Vor ein paar Tagen wurde jedoch ein Update des Flash-Clients online gestellt, in dem die Verbindung zum Server auf HTTP umgestellt wurde. Verbessert wurde dadurch nichts merklich, nur das die Bilder noch langsamer geladen werden als vorher.

Aber zum Glück habe ich diesen Bot nicht geschrieben sonst würde das Reverse Engineering schon wieder von vorne losgehen... :D

GarbageBot v0.4

Wie auf dem Bild zu sehen ist besitzt der Roboter nun 2 weitere LED's, die über denen liegen, welche ich bereits in meinem letzten Blogeintrag über den Bot beschrieben hatte.

Diese beiden neuen LED's können gemeinsam vom AVR-Controller ein-/ausgeschaltet werden und dienen als zusätzliche Lichtquelle um die Reflexionen auf Hindernissen zu erhöhen.

Sie werden jedoch nur bei Nacht oder dämmernden Lichtverhältnissen benötigt, da die Empfindlichkeit der ursprünglichen normalen, roten LED's leider nicht ausreichend hoch gewesen ist um auch bei Nacht sinnvolle Messintervalle realisieren zu können.

Diese normalen LED's wurden jedoch mittlerweile durch ultra-helle rote ersetzt, welche im Vergleich zu den Vorgängern eine viel höhere Empfindlichkeit ausweisen.

Die Firmware besitzt nun auch einen rudimentären Autopiloten und einen Programm-Modus in dem der GarbageBot über die IR Fernbedienung frei konfiguriert/gesteuert werden kann. Ist der Auto-Pilot aktiv, wird die Umgebung im Alleingang "erkundet". Da die Messungen der LED's jedoch noch nicht ganz fehlerfrei ist, sind Kollisionen quasi an der Tagesordnung...