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Au printemps 2017, parrotgeek1 trouvait sur eBay un lot de TI-Nspire assez spéciales, acheté peu après par Brandon Wilson.

Pas de simples prototypes prêtés à des enseignants/testeurs avant la sortie, mais des machines utilisées par l'équipe de développement de Texas Instruments et ayant miraculeusement échappé à la destruction.

Cet été, le lot en question est en vacances chez nous, et nous allons donc en profiter pour lui arracher jusqu'à son dernier secret.

Après les deux TI-Nspire de droite sur la photo et la carte TI-Nspire TestBoard, aujourd'hui occupons-nous d'une des deux TI-Nspire CAS de gauche.



Sommaire :

1. Exploration visuelle
2. Exploration logicielle
3. Exploration série
4. Exploration matérielle
5. Dumping
6. Upgrade

La calculatrice est d'apparence normale.

Au dos on note l'ouverture dans la coque permettant la connexion de la carte TI-Nspire TestBoard. Y est également présent un carré avec plusieurs couches de mousse. Peut-être quelque chose qui était destiné à sécurisé le branchement en question, puisque l'on en retrouve une trace sur l'une des cartes. En tous cas il ne semble plus avoir aucun effet ici.

Le numéro de série est ici manquant puisque mangé par l'ouverture, seul le début en 20160 ayant survécu. Par contre, un numéro de série manuscrit a été rajouté dans le cadre prévu pour mettre son nom et semble le compléter de façon cohérente : 2016010959.




Allumons la machine. Sa barre de chargement se bloque un instant au démarrage, ce qui suggérerait qu'il y a tentative de charger une image Diags avant le Boot2 mais que cela échoue.

Le carré présent en haut à gauche de l'écran dès l'exécution du Boot1 puis pendant celle du Boot2 nous indique qu'elle fonction en mode développement. Aussi, en l'état, nous ne pourrons y exécuter que des images de développement et non de production.

Un petit tour par l'écran à propos nous apprend :

• que nous sommes ici sur le système de développement TI-Nspire CAS 1.1.9170 du 7 mai 2007, compilé donc la veille de système de production 1.1.9170 du 8 mai 2007.
• l'utilisation du Boot1 1.1.8916, ici donc en version de développement
• l'utilisation du Boot2 1.1.8981, ici donc en version de développement

Après avoir interfacé la carte TI-Nspire TestBoard entre la calculatrice et un port série DB9, on peut récupérer la sortie du port série de la calculatrice pendant son démarrage.

Le log de démarrage nous confirme :

• l'utilisation du Boot1 1.1.8916 en mode développement du 23 mars 2007 à 23h29, précédant de quelques minutes sa version de production du 23 mars 2007 à 23h37
• la tentative de chargement d'un logiciel de diagnostics qui échoue

Boot Loader Stage 1 (1.1.8916)
Build: 2007/4/23, 23:29:51
Copyright (c) 2006, 2007 Texas Instruments Incorporated
Using developer keys

Last boot progress: 35
Clocks: CPU = 90MHz AHB = 45MHz APB = 22MHz

Available system memory: 37292
Checking for NAND: NAND Flash ID: ST Micro NAND256R3A
SDRAM memory test: Pass
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Boot option: Normal (18 keys pressed)

Loading DIAGS software...

20%Error reading/validating DIAGS image

Error loading DIAGS. Switching to BOOT2.

Loading BOOT2 software...

99%
BOOT1: loading complete (392 ticks), launching image.

Curieux toutefois le signalement de "18 keys pressed". Peut-être un problème de clavier...

Par la suite on confirme le passage sur le Boot2 de développement 1.1.8981 du 25 avril 2007 à 23h54, précédant là encore sa version de production du 26 avril 2007 à 0h2

Boot Loader Stage 2 (1.1.8981)
Build: 2007/4/25, 23:54:51
Copyright (c) 2006, 2007 Texas Instruments Incorporated
Using developer keys

Clocks: CPU = 90MHz AHB = 45MHz APB = 22MHz
Checking for NAND: NAND Flash ID: ST Micro NAND256R3A


Initializing graphics subsystem.
Boot option: Normal


Initializing filesystem.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.
Filesystem ready.
Purging temporary files...

Loading Operating System...

100%

BOOT2: loading ▒▒v>?~>9▒▒▒> ▒v▒ ▒ p▒▒p>▒▒▒▒▒p▒▒v▒▒▒▒p>9▒▒▒ ▒~2?▒▒▒▒>▒v>▒8▒

Enfin on passe sur l'OS de développement 1.1.9170 dont on obtient la date de compilation, 7 mai 2007 à 1h44 :

Beginning system initialization.
Preparing file system. This takes a while...
POSIX layer initialized.
POSIX devices initialized.
Datalight Reliance v2.10.1150
Copyright (c) 2003-2006 Datalight, Inc.
Datalight FlashFX Pro v3.00 Build 1358
Nucleus Edition for ARM9
Copyright (c) 1993-2006 Datalight, Inc.
Patents: US#5860082, US#6260156.

POSIX file system initialized.
File system ready.
* P1R2 mode battery door detection
System build date: May 7 2007, 01:44:34
Available memory: 22466596 bytes
Purging temporary files...
Launching system...
Probe Session Manager Initialized
Probe Session Task started.
Setting Console Log Level = 0
RET - SC: TI_CN_Nspire_SC_Init called
NavNet Ready.

Enfin, ouvrons la bête pour lui extirper ses derniers secrets.
On confirme l'usage de la carte écran de production P1R2_P3_LB_MP_2440.

On confirme l'usage de la carte mère de production P2/P3 ASIC MB_MP_6440 ainsi que de la carte écran P1R2/P3_LB__MP_2440 qui va avec.

On confirme également la carte mère de production P1R2_MB_MP_6440.

La présence du connecteur J04/JTAG semble être la seule modification apportée à la carte mère. Nous ne voyons apparemment aucune altération autour de la puce Flash NOR SST 39WF400A.
D'où un mystère, si la puce Flash NOR ici issue de la chaîne de montage de production n'a pas été déprotégée contre l'écriture, comment a-t-il été possible de remplacer son Boot1 de production par une version de développement ? Ou alors la modification était suffisamment simple pour être temporaire, ne nécessitant par exemple pas de soudures ?




L'OS TI-Nspire CAS de développement 1.1.9170 a été dumpé par envoi sur une autre TI-Nspire CAS et interception de son fichier de réception temporaire via un programme Ndless.

Nous pouvons maintenant mettre à jour avec l'OS de développement 1.2.2344 afin d'installer Ndless 1.2 prototypes et de pouvoir dumper le reste.

Les Boot1 de développement 1.1.8916 et Boot2 de développement 1.1.8981 avaient déjà été dumpés, et l'on confirme qu'ils sont identiques.

La partition Diags a toutefois également été dumpée par la même occasion. Elle contient bien quelque chose, un logiciel de diagnostics 1.1.0 spécial où tout se passe sur la console série avec un shell U-Boot en version 1.1.2 du 2 février 2007.
Il est signé avec les clés de production, et c'est pour cela que le Boot1 1.1.8916 de développement de cette machine ne voulait pas le lancer. Mais nous pouvons le programmer et lancer sur un modèle de production, ou bien sur émulateur :

Boot Loader Stage 1 (1.1.8916)
Build: 2007/4/23, 23:37:16
Copyright (c) 2006, 2007 Texas Instruments Incorporated
Using production keys

Last boot progress: 0
Clocks: CPU = 90MHz AHB = 45MHz APB = 22MHz

Available system memory: 37292
Checking for NAND: NAND Flash ID: ST Micro NAND256R3A
PM is turning the device OFF
PM has turned the device ON
SDRAM memory test: Pass
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Clearing SDRAM...Done.
Boot option: Normal

Read of bootdata failed

Loading DIAGS software...

96%
BOOT1: loading complete (62 ticks), launching image.


U-Boot 1.1.2 (Feb 2 2007 - 19:48:46)

U-Boot code: 11800000 -> 1182DC2C BSS: -> 1183246C
RAM Configuration:
Bank #0: 10000000 32 MB
Flash: 0 kB
NAND:32 MB
*** Warning - bad CRC, using default environment

In: serial
Out: serial
Err: serial
Hit any key to stop autoboot: 0
Starting Phoenix diagnostics...
Phoenix ASIC# help
? - alias for 'help'
autoscr - run script from memory
base - print or set address offset
bdinfo - print Board Info structure
boot - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootd - boot default, i.e., run 'bootcmd'
bootm - boot application image from memory
bootp - boot image via network using BootP/TFTP protocol
cmp - memory compare
coninfo - print console devices and information
cp - memory copy
crc32 - checksum calculation
dhcp - invoke DHCP client to obtain IP/boot params
echo - echo args to console
erase - erase FLASH memory
flinfo - print FLASH memory information
go - start application at address 'addr'
help - print online help
iminfo - print header information for application image
imls - list all images found in flash
itest - return true/false on integer compare
loadb - load binary file over serial line (kermit mode)
loads - load S-Record file over serial line
loop - infinite loop on address range
md - memory display
mm - memory modify (auto-incrementing)
mtest - simple RAM test
mw - memory write (fill)
nand - NAND sub-system
nboot - boot from NAND device
nfs - boot image via network using NFS protocol
nm - memory modify (constant address)
printenv- print environment variables
protect - enable or disable FLASH write protection
rarpboot- boot image via network using RARP/TFTP protocol
reset - Perform RESET of the CPU
run - run commands in an environment variable
saveenv - save environment variables to persistent storage
setenv - set environment variables
sleep - delay execution for some time
tftpboot- boot image via network using TFTP protocol
tidiag - perform Phoenix board diagnostics
version - print monitor version
Phoenix ASIC# version

U-Boot 1.1.2 (Feb 2 2007 - 19:48:46)
Phoenix ASIC#

Il est probable que ce soit ce module qui ait été utilisé pour remplacer le Boot1 de production de la puce Flash NOR SST 39WF400A par la version de développement, les commandes de reprogrammation étant comme tu le vois disponibles.

Tous les éléments récupérés ainsi que ceux nécessaires à leur utilisation sont disponibles ci-après.




Brandon l'ayant demandé, profitons-en maintenant pour tenter de déverrouiller cette calculatrice, afin de pouvoir la mettre à jour avec des versions de production.

Garder une calculatrice en mode développement n'a quasiment aucun intérêt :

• Ni pour les utilisateurs, car on ne peut alors y installer que des version de développement, qui ne sont pas diffusées publiquement par Texas Instruments. Celles que nous avons récupérées à date ne dépassent pas la versio 3.0 et sont loin très d'être à jour en fonctionnalités.
• Ni pour les développeurs tiers, Ndless n'est à date installable que sur des versions de développement 1.1 à 1.2 préhistoriques.

Une fois Ndless installé, le déverrouillage est facile, consistant juste à reprogrammer les Boot1 et Boot2 avec des versions de production.

Cela se passe apparemment sans aucun difficulté ici; la puce Flash NOR est donc bien déprotégée contre l'écriture. Alors soit nous avons raté quelque chose sur la carte mère, soit toutes les puces Flash NOR des TI-Npire CAS de production (version matérielle inférieure à C) peuvent être réinscrites.

Voici maintenant la calculatrice complètement à jour, fin prête pour de nouvelles aventures chez Brandon !