Android啟動過程

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Android在啟動的時(shí)候，會由UBOOT傳入一個(gè)init參數(shù)，這個(gè)init參數(shù)指定了開機(jī)的時(shí)候第一個(gè)運(yùn)行的程序，默認(rèn)就是init程序，這個(gè)程序在ramdisk.img中。可以分析一下它的代碼，看看在其中到底做了一些什么樣的初始化任務(wù)，它的源文件在system/core/init/init.c中。?
它會調(diào)用到init.rc初始化文件，這個(gè)文件在out/target/product/generic/root下，我們在啟動以后，會發(fā)現(xiàn)根目錄是只讀屬性的，而且sdcard的owner是system，就是在這個(gè)文件中做了些手腳，可以將它改過來，實(shí)現(xiàn)根目錄的可讀寫。?
通過分析這幾個(gè)文件，還可以發(fā)現(xiàn)，android啟動時(shí)首先加載ramdisk.img鏡像，并掛載到/目錄下，并進(jìn)行了一系列的初始化動作，包括創(chuàng)建各種需要的目錄，初始化console，開啟服務(wù)等。System.img是在init.rc中指定一些腳本命令，通過init.c進(jìn)行解析并掛載到根目錄下的/system目錄下的。

ramdisk.img、system.img、userdata.img鏡像產(chǎn)生過程：

首先在linux終端下使用命令file ramdisk.img，打印出如下字符ramdisk.img: gzip compressed data, from Unix，可以看出，它是一個(gè)gzip壓縮的格式，下面對其進(jìn)行解壓，使用fedora自帶的工具進(jìn)行解壓，或者使用gunzip進(jìn)行解壓（可能需要將擴(kuò)展名改為.gz），可以看到解壓出一個(gè)新的ramdisk.img,這個(gè)ramdisk.img是使用cpio壓縮的，可以使用cpio命令對其進(jìn)行解壓,cpio –i –F ramdisk.img，解壓后可以看到生成了一些文件夾和文件。看到這些文件就會明白，它和root目錄下的內(nèi)容完全一樣。說明了ramdisk.img其實(shí)是對root目錄的打包和壓縮。
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下面分析system.img的來源。在build/core/Makefile里的629行，可以看到這么一段文字?
# The installed image, which may be optimized or unoptimized.
?#
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INSTALLED_SYSTEMIMAGE := $(PRODUCT_OUT)/system.img
?從這里可以看出，系統(tǒng)應(yīng)該會在$(PRODUCT_OUT)目錄下生成system.img
?再繼續(xù)往下看，在662行有一個(gè)copy-file-to-target，這實(shí)現(xiàn)了將system.img從一個(gè)中間目錄復(fù)制到/generic目錄。
?BUILD_SYSTEM的定義在636行。
?這里的system.img不是/generic目錄下面我們看到的那個(gè)system.img，而是另一個(gè)中間目錄下的，但是是同一個(gè)文件。一開始看到的復(fù)制就是把out /target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates目錄下面的system.img復(fù)制到/generic目錄下。
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現(xiàn)在，知道了system.img的來歷，然后要分析它是一個(gè)什么東西，里面包含什么？？
?Makefile line624
?$(BUILT_SYSTEMIMAGE_UNOPT): $(INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES) $(INTERNAL_MKUSERFS)
?$(call build-systemimage-target,$@)
?這里調(diào)用了build-systemimg-target Makefile line605
?ifeq ($(TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2),true)
?## generate an ext2 image
?# $(1): output file
?define build-systemimage-target
?@echo "Target system fs image: $(1)"
?$(call build-userimage-ext2-target,$(TARGET_OUT),$(1),system,)
?endef
?else # TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2 != true
?## generate a yaffs2 image
?# $(1): output file
?define build-systemimage-target
?@echo "Target system fs image: $(1)"
?@mkdir -p $(dir $(1))
?＊$(hide) $(MKYAFFS2) -f $(TARGET_OUT) $(1)＊
?endef
?endif # TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2
?找不到TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2的定義！！！不過從上面的分析可以推斷出應(yīng)該是yaffs2文件系統(tǒng)。
?其中MKYAFFS2：（core/config.mk line161）
?MKYAFFS2 := $(HOST_OUT_EXECUTABLES)/mkyaffs2image$(HOST_EXECUTABLE_SUFFIX)
?定義MKYAFFS2是目錄/media/disk/mydroid /out/host/linux-x86/bin下的一個(gè)可執(zhí)行文件mkyaffs2image，運(yùn)行這個(gè)程序可得到如下信息：
#./mkyaffs2image
?mkyaffs2image: image building tool for YAFFS2 built Nov 13 2009
?usage: mkyaffs2image [-f] dir image_file [convert]
?-f fix file stat (mods, user, group) for device
?dir the directory tree to be converted
?image_file the output file to hold the image
?'convert' produce a big-endian image from a little-endian machine
?得知這個(gè)程序可以生成yaffs2的文件系統(tǒng)映像。并且也清楚了上面＊$(hide) $(MKYAFFS2) -f $(TARGET_OUT) $(1)＊的功能，把TARGET_OUT目錄轉(zhuǎn)變成yaffs2格式并輸出成/media/disk/mydroid/out/target /product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates /system.img(也就是我們最終在/generic目錄下看到的那個(gè)system.img)。
?到現(xiàn)在已經(jīng)差不多知道system.img的產(chǎn)生過程，要弄清楚system.img里面的內(nèi)容，就要分析TARGET_OUT目錄的內(nèi)容了。 （想用mount把system.img掛載到linux下面看看里面什么東西，卻不支持yaffs和yaffs2文件系統(tǒng)！！！）
?下一步：分析TARGET_OUT 在build/core/envsetup.sh文件（line205）中找到了TARGET_OUT的定義：
?TARGET_OUT := $(PRODUCT_OUT)/system
?也就是/media/disk/mydroid/out/target /product/generic目錄下的system目錄。
#tree -L 1
?.
?|-- app
?|-- bin
?|-- build.prop
?|-- etc
?|-- fonts
?|-- framework
?|-- lib
?|-- usr
?`-- xbin
?現(xiàn)在一切都明白了，我們最終看到的system.img文件是該目錄下的system目錄的一個(gè)映像，類似于linux的根文件系統(tǒng)的映像，放著android的應(yīng)用程序，配置文件，字體等。
?Userdata.img來來自于data目錄，默認(rèn)里面是沒有文件的。

ramdisk.img、system.img、userdata.img鏡像拆解過程：

1、ramdisk.img:

RAMDISK（initrd）是一個(gè)小的分區(qū)鏡像，在引導(dǎo)時(shí)內(nèi)核以只讀方式掛載它。它只保護(hù)/init和一些配置文件。它用于初始化和掛載其它的文件系統(tǒng)鏡像。RAMDISK是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Linux特性。

ramdisk.img被包含Google android SDK中（$SDK_ROOT/tools/lib/images/ramdisk.img），也可以編譯生成（$SDK_ROOT/out/target/product/$PRODUT_NAME/ramdisk.img）。這是一個(gè)gzip壓縮的CPIO文件。

修改Android的RAMDISK鏡像

要修改它，首先復(fù)制它到你的Linux機(jī)器上，并用如下命令解開：

<span style="margin: 0px; font-size: 16px;">user@computer:$ mv ramdisk.img ramdisk.cpio.gz gzip -d ramdisk.cpio.gz mkdir ramdisk cd ramdisk cpio -i -F ../ramdisk.cpio</span>

解開后，做一些你的修改和刪除無用的文件后，通過如下命令重新創(chuàng)建ramdisk.cpio：

<span style="margin: 0px; font-size: 16px;">user@computer:$ cpio -i -t -F ../ramdisk.cpio | cpio -o -H newc -O ../ramdisk_new.cpio</span>

然后可以重新改名并壓縮：

user@computer:$ cd ..
gzip ramdisk_new.cpio
mv ramdisk_new.cpio.gz ramdisk.img

2、SYSTEM和DATA鏡像

system.img是掛載到 / 下的鏡像，它包含了全部的系統(tǒng)可執(zhí)行文件。

userdata.img掛載到 /data 下的鏡像，它包含了應(yīng)用及用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)。

在實(shí)際的物理設(shè)備中，他們通過ramdisk中的init.rc腳本掛載為文件系統(tǒng)。它們可以有各種不同的格式，如 YAFFS2、EXT4或 UBI-FS。

它們通過Android構(gòu)建系統(tǒng)生成并刷入到物理設(shè)備中。模擬器對它們的使用有所不同（見下文）：

3、Android模擬器鏡像

system.img?被復(fù)制到一個(gè)臨時(shí)文件中，用于模擬器工作。所以你對模擬器中的根目錄做的任何改變都會在模擬器退出后丟失。

userdata.img?只用于使用了 -wipe-data參數(shù)時(shí)。通常將~/.android/userdata-qemu.img（linux下）作為 /data 分區(qū)鏡像掛載，而使用 -wipe-data 時(shí)會復(fù)制userdata.img中的內(nèi)容到userdata-qemu.img。

sdcard.img 用于使用了-sdcard參數(shù)時(shí)，掛載到/sdcard

cache.img?用于使用了-cache參數(shù)來指定/cache內(nèi)容。如果未指定該參數(shù)，模擬器啟動時(shí)會創(chuàng)建一個(gè)空的臨時(shí)文件掛載到/cache上。這個(gè)臨時(shí)文件會在退出時(shí)自動清除。

模擬器不會修改system.img和userdata.img。 ? ? ? 4、拆解Android’s YAFFS2 鏡像

一個(gè)YAFFS2文件在Linux被識別為“VMS Alpha executable”文件。

user@computer:$ file ${SDK_ROOT}}/out/target/product/imx51_ccwmx51js/system.img
./out/target/product/imx51_ccwmx51js/system.img: VMS Alpha executable

從Google代碼站中下載?unyaffs?。

如果上面的可執(zhí)行文件在你的系統(tǒng)不工作的話，你也可以下載?源代碼?并重新編譯它。

user@computer:$?gcc -o unyaffs unyaffs.c
sudo chmod +x /complete/directory/path/to/unyaffs

然后使用這個(gè)命令來拆解 YAFF2 鏡像文件：

user@computer:$ mkdir image
cd image
unyaffs ../system.img

5、拆解EXT4鏡像

如果鏡像是EXT4，那么很簡單，直接掛載就可以讀取其中的內(nèi)容了：

user@computer:$ mount -o loop -t ext4 system.img /media

6、拆解JFFS2鏡像

作為補(bǔ)充，這里說一下如何拆解JFFS2鏡像：

user@computer: modprobe mtdblock
modprobe jffs2
modprobe mtdram total_size=65536 erase_size=256
mknod /tmp/mtdblock0 b 31 0
dd if=/pathtoimage/rootfs.jffs2 of=/tmp/mtdblock0
mount -t jffs2 /tmp/mtdblock0 /mnt

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android启动过程以及各个镜像的关系的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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