Android OTA 升級之一:編譯升級包

Android OTA 升級之一:編譯升級包

 

前言

       OTA 升級是 Android 系統提供的標準軟件升級方式。 它功能強大,提供了完全升級、增量升級模式,可以通過 SD 卡升級,也可以通過網絡升級。

       這裏,我們先研究最簡單的情況,通過 SD 卡進行完全升級。

如何執行升級就不多說了,網上有很多資料。(比如,介紹HTC手機如何升級)。我們感興趣的是它是如何實現的,作爲開發者,如何修改它以符合我們的定製化需求。

       首先,我們研究一下 ota 升級包的編譯過程。

Quick start

       首先編譯出android, 然後執行:

make otapackage

    即可獲得:out/target/product/{product_name}/ {product_name}-ota-eng.{uid}.zip

    將該文件改名爲update.zip放到T卡根目錄, 即可開始recovery模式下的 OTA 升級。

編譯過程研究

主要分兩步,第一步, 會準備一個包,其中包含升級需要的內容(原材料),比如,system 目錄。

第二步,運行python 腳本 ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files,以步驟一準備的ZIP包作爲輸入,最終生成需要的升級包。

步驟一

編譯腳本如下:

(From: build/core/Makefile)

  1. 1073 # Depending on the various images guarantees that the underlying 
  2. 1074 # directories are up-to-date. 
  3. 1075 $(BUILT_TARGET_FILES_PACKAGE): / 
  4. 1076                 $(INSTALLED_BOOTIMAGE_TARGET) / 
  5. 1077                 $(INSTALLED_RADIOIMAGE_TARGET) / 
  6. 1078                 $(INSTALLED_RECOVERYIMAGE_TARGET) / 
  7. 1079                 $(INSTALLED_FACTORYIMAGE_TARGET) / 
  8. 1080                 $(INSTALLED_SYSTEMIMAGE) / 
  9. 1081                 $(INSTALLED_USERDATAIMAGE_TARGET) / 
  10. 1082                 $(INSTALLED_SECROIMAGE_TARGET) / 
  11. 1083                 $(INSTALLED_ANDROID_INFO_TXT_TARGET) / 
  12. 1084                 $(built_ota_tools) / 
  13. 1085                 $(APKCERTS_FILE) / 
  14. 1086                 $(HOST_OUT_EXECUTABLES)/fs_config / 
  15. 1087                 | $(ACP) 
  16. 1088         @echo "Package target files: $@"
  17. 1089         $(hide) rm -rf $@ $(zip_root) 
  18. 1090         $(hide) mkdir -p $(dir $@) $(zip_root) 
  19. 1091         @# Components of the recovery image 
  20. 1092         $(hide) mkdir -p $(zip_root)/RECOVERY 
  21. 1093         $(hide) $(call package_files-copy-root, / 
  22. 1094                 $(TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT),$(zip_root)/RECOVERY/RAMDISK) 
  23. 1095 ifdef INSTALLED_KERNEL_TARGET 
  24. 1096         $(hide) $(ACP) $(INSTALLED_KERNEL_TARGET) $(zip_root)/RECOVERY/kernel 
  25. 1097         $(hide) $(ACP) $(recovery_ramdisk) $(zip_root)/RECOVERY/ramdisk 
  26. 1098 endif 
  27. 1099 ifdef INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET 
  28. 1100         $(hide) $(ACP) / 
  29. 1101                 $(INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET) $(zip_root)/RECOVERY/second 
  30. 1102 endif 
  31. 1103 ifdef BOARD_KERNEL_CMDLINE 
  32. 1104         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_CMDLINE)" > $(zip_root)/RECOVERY/cmdline 
  33. 1105 endif 
  34. 1106 ifdef BOARD_KERNEL_BASE 
  35. 1107         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_BASE)" > $(zip_root)/RECOVERY/base
  36. 1108 endif 
  37. 1109         @# Components of the factory image 
  38. 1110         $(hide) mkdir -p $(zip_root)/FACTORY 
  39. 1111         $(hide) $(call package_files-copy-root, / 
  40. 1112                 $(TARGET_FACTORY_ROOT_OUT),$(zip_root)/FACTORY/RAMDISK) 
  41. 1113 ifdef INSTALLED_KERNEL_TARGET 
  42. 1114         $(hide) $(ACP) $(INSTALLED_KERNEL_TARGET) $(zip_root)/FACTORY/kernel 
  43. 1115 endif 
  44. 1116 ifdef INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET 
  45. 1117         $(hide) $(ACP) / 
  46. 1118                 $(INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET) $(zip_root)/FACTORY/second 
  47. 1119 endif 
  48. 1120 ifdef BOARD_KERNEL_CMDLINE 
  49. 1121         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_CMDLINE)" > $(zip_root)/FACTORY/cmdline 
  50. 1122 endif 
  51. 1123 ifdef BOARD_KERNEL_BASE 
  52. 1124         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_BASE)" > $(zip_root)/FACTORY/base
  53. 1125 endif 
  54. 1126         @# Components of the boot image 
  55. 1127         $(hide) mkdir -p $(zip_root)/BOOT 
  56. 1128         $(hide) $(call package_files-copy-root, / 
  57. 1129                 $(TARGET_ROOT_OUT),$(zip_root)/BOOT/RAMDISK) 
  58. 1130 ifdef INSTALLED_KERNEL_TARGET 
  59. 1131         $(hide) $(ACP) $(INSTALLED_KERNEL_TARGET) $(zip_root)/BOOT/kernel 
  60. 1132         $(hide) $(ACP) $(INSTALLED_RAMDISK_TARGET) $(zip_root)/BOOT/ramdisk 
  61. 1133 endif 
  62. 1134 ifdef INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET 
  63. 1135         $(hide) $(ACP) / 
  64. 1136                 $(INSTALLED_2NDBOOTLOADER_TARGET) $(zip_root)/BOOT/second 
  65. 1137 endif 
  66. 1138 ifdef BOARD_KERNEL_CMDLINE 
  67. 1139         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_CMDLINE)" > $(zip_root)/BOOT/cmdline 
  68. 1140 endif 
  69. 1141 ifdef BOARD_KERNEL_BASE 
  70. 1142         $(hide) echo "$(BOARD_KERNEL_BASE)" > $(zip_root)/BOOT/base
  71. 1143 endif 
  72. 1144         $(hide) $(foreach t,$(INSTALLED_RADIOIMAGE_TARGET),/ 
  73. 1145                     mkdir -p $(zip_root)/RADIO; / 
  74. 1146                     $(ACP) $(t) $(zip_root)/RADIO/$(notdir $(t));) 
  75. 1147         @# Contents of the system image 
  76. 1148         $(hide) $(call package_files-copy-root, / 
  77. 1149                 $(SYSTEMIMAGE_SOURCE_DIR),$(zip_root)/SYSTEM) 
  78. 1150         @# Contents of the data image 
  79. 1151         $(hide) $(call package_files-copy-root, / 
  80. 1152                 $(TARGET_OUT_DATA),$(zip_root)/DATA) 
  81. 1153         @# Extra contents of the OTA package 
  82. 1154         $(hide) mkdir -p $(zip_root)/OTA/bin 
  83. 1155         $(hide) $(ACP) $(INSTALLED_ANDROID_INFO_TXT_TARGET) $(zip_root)/OTA/ 
  84. 1156         $(hide) $(ACP) $(PRIVATE_OTA_TOOLS) $(zip_root)/OTA/bin/ 
  85. 1157         @# Files that do not end up in any images, but are necessary to 
  86. 1158         @# build them. 
  87. 1159         $(hide) mkdir -p $(zip_root)/META 
  88. 1160         $(hide) $(ACP) $(APKCERTS_FILE) $(zip_root)/META/apkcerts.txt 
  89. 1161         $(hide) echo "$(PRODUCT_OTA_PUBLIC_KEYS)" > $(zip_root)/META/otakeys.txt 
  90. 1162         $(hide) echo "$(PRIVATE_RECOVERY_API_VERSION)" > $(zip_root)/META/recovery-api-version.txt 
  91. 1163         $(hide) echo "blocksize $(BOARD_FLASH_BLOCK_SIZE)" > $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  92. 1164         $(hide) echo "boot $(call image-size-from-data-size,$(BOARD_BOOTIMAGE_PARTITION_SIZE))" >> $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  93. 1165         $(hide) echo "recovery $(call image-size-from-data-size,$(BOARD_RECOVERYIMAGE_PARTITION_SIZE))" >> $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  94. 1166         $(hide) echo "system $(call image-size-from-data-size,$(BOARD_SYSTEMIMAGE_PARTITION_SIZE))" >> $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  95. 1167         $(hide) echo "secro $(call image-size-from-data-size,$(BOARD_SECROIMAGE_PARTITION_SIZE))" >> $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  96. 1168         $(hide) echo "userdata $(call image-size-from-data-size,$(BOARD_USERDATAIMAGE_PARTITION_SIZE))" >> $(zip_root)/META/imagesizes.txt 
  97. 1169         $(hide) echo "$(tool_extensions)" > $(zip_root)/META/tool-extensions.txt 
  98. 1170         @# Zip everything up, preserving symlinks 
  99. 1171         $(hide) (cd $(zip_root) && zip -qry ../$(notdir $@) .) 
  100. 1172         @# Run fs_config on all the system files in the zip, and save the output 
  101. 1173         $(hide) zipinfo -1 $@ | awk -F/ 'BEGIN { OFS="/" } /^SYSTEM/// {$$1 = "system"; print}' | $(HOST_OUT_EXECUTABLES)/fs_config > $(zip_root)/META/filesystem_config.txt 
  102. 1174         $(hide) (cd $(zip_root) && zip -q ../$(notdir $@) META/filesystem_config.txt) 

可見往裏面添加了很多內容。

L1089-1090 , 造一個目錄。

L1091-1108,填充 RECOVERY 子目錄的內容。用於生成recovery.img。包括:kernel 的image, recovery 根文件系統的 image, recovery 根文件系統的內容:
RECOVERY$ tree -L 2
├── kernel
├── ramdisk
└── RAMDISK
    ├── advanced_meta_init.rc
    ├── data
    ├── default.prop
    ├── dev
    ├── etc
    ├── init
    ├── init.factory.rc
    ├── init.goldfish.rc
    ├── init.mt6516.rc
    ├── init.rc
    ├── meta_init.rc
    ├── proc
    ├── res
    ├── sbin
    ├── sys
    ├── system
    └── tmp
L1109-1125, 填充 FACTORY 子目錄的內容, 沒有用到,包括:kernel 的image
L1126-1143, 填充 BOOT子目錄的內容,用於生成boot.img。和 RECOVERY目錄類似,包括:kernel 的image,根文件系統的 image,根文件系統的內容:
BOOT$ tree -L 2
.
├── kernel
├── ramdisk
└── RAMDISK
    ├── advanced_meta_init.rc
    ├── data
    ├── default.prop
    ├── dev
    ├── init
    ├── init.factory.rc
    ├── init.goldfish.rc
    ├── init.mt6516.rc
    ├── init.rc
    ├── meta_init.rc
    ├── proc
    ├── res -> /system/res
    ├── sbin
    ├── sys
    └── system
 
L1144-1146, 填充 RADIO子目錄的內容, 沒有用到。
L1147-1149, 填充 SYSTEM子目錄的內容。 這是升級的主要內容。
L1150-1152, 填充 DATA子目錄的內容。缺省沒有用到。
L1153-1156, 填充 OTA/bin子目錄的內容,這是OTA升級自己使用的程序。後面會遇到。
OTA/bin$ tree
.
├── applypatch
├── applypatch_static
├── check_prereq
└── updater
L1159-1169, 填充 META子目錄的內容,這裏包含了OTA腳本需要的一些附加信息。
L1170-1171,將所有內容打包。供下一階段使用。
L1173-1174,生成 META/filesystem_config.txt 並將其加入到 zip 包中。該文件保存了 system 目錄下各目錄、文件的權限及 owner.
$ head META/filesystem_config.txt
system 0 0 755
system/usr 0 0 755
system/usr/srec 0 0 755
system/usr/srec/config 0 0 755
system/usr/srec/config/en.us 0 0 755
system/usr/srec/config/en.us/grammars 0 0 755
system/usr/srec/config/en.us/grammars/phone_type_choice.g2g 0 0 644
system/usr/srec/config/en.us/grammars/VoiceDialer.g2g 0 0 644
system/usr/srec/config/en.us/grammars/boolean.g2g 0 0 644
system/usr/srec/config/en.us/g2p 0 0 755
 
這裏,目錄由 zipinfo –l 提供, 而權限則由 fs_config 設定。此程序的源碼位於:build/tools/fs_config, 其中fs_config 包含了一個頭文件:
54 #include "private/android_filesystem_config.h"
這個文件(system/core/include/private/android_filesystem_config.h)以hardcoding 的方式設定了system 下各目錄、文件的權限、屬主。比如:
152     { 00440, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.goldfish.rc" },
153     { 00550, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.goldfish.sh" },
154     { 00440, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.trout.rc" },
155     { 00550, AID_ROOT,      AID_SHELL,     "system/etc/init.ril" },
 
如果需要升級其它內容,比如 bootloader, 則可以在這裏加入。
 

步驟二

編譯腳本如下:

(From: build/core/Makefile)

  1. 1186 name := $(TARGET_PRODUCT) 
  2. 1187 ifeq ($(TARGET_BUILD_TYPE),debug) 
  3. 1188   name := $(name)_debug 
  4. 1189 endif 
  5. 1190 name := $(name)-ota-$(FILE_NAME_TAG) 
  6. 1191  
  7. 1192 INTERNAL_OTA_PACKAGE_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/$(name).zip 
  8. 1193  
  9. 1194 $(INTERNAL_OTA_PACKAGE_TARGET): KEY_CERT_PAIR := $(DEFAULT_KEY_CERT_PAIR) 
  10. 1195  
  11. 1196 ifeq ($(TARGET_OTA_SCRIPT_MODE),) 
  12. 1197 # default to "auto"
  13. 1198 $(INTERNAL_OTA_PACKAGE_TARGET): scriptmode := auto 
  14. 1199 else
  15. 1200 $(INTERNAL_OTA_PACKAGE_TARGET): scriptmode := $(TARGET_OTA_SCRIPT_MODE) 
  16. 1201 endif 
  17. 1202  
  18. 1203 $(INTERNAL_OTA_PACKAGE_TARGET): $(BUILT_TARGET_FILES_PACKAGE) $(OTATOOLS) 
  19. 1204         @echo "Package OTA: $@"
  20. 1205         $(hide) ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files / 
  21. 1206            -m $(scriptmode) / 
  22. 1207            -p $(HOST_OUT) / 
  23. 1208            -k $(KEY_CERT_PAIR) / 
  24. 1209            $(BUILT_TARGET_FILES_PACKAGE) $@ 

核心是一個python腳本: ota_from_target_files, 它以前一步驟生成的ZIP包作爲輸入,生成可用於OTA升級的zip包。 具體內容我們後文繼續分析。

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