android的各種*.img 文件

 

對android的各種disk images很好奇,一直想知道怎麼去know和hack這些images,所以就有了這篇paper。

  1. 用file來查看文件類型 
    • chenjian@ubuntu8:/tmp/images$ file *
      kernel-qemu:          data
      local.img:               data
      ramdisk.img:           gzip compressed data, from Unix, last modified: Thu Oct 22 16:30:38 2009
      system.img:           VMS Alpha executable
      userdata.img:         VMS Alpha executable
      opl.img:                 VMS Alpha executable 
    • 可見有三種,data, gzip和VMS Alpha executable; 
    • 再看從avd目錄取得的image文件 
    • chenjian@ubuntu8:/tmp/images/HVGA.avd$ file *
      cache.img:               VMS Alpha executable
      userdata.img:           VMS Alpha executable
      userdata-qemu.img:   data 
    • 仍然沒有逃脫以上三種image類型。 
    • 用表格表示如下
      文件類型 文件
      data kernel-qemu
      local.img
      userdata-qemu.img
      gzip ramdisk.img
      VMS Alpha executable system.img
      userdata.img(images目錄)
      opl.img
      userdata.img(avd目錄)
      cache.img
  2. ramdisk.img 
    • 可以使用這個命令來查看ramdisk.img 
    • root@ubuntu8:/tmp/images# gzip -d -S .img ramdisk.img
      root@ubuntu8:/tmp/images# ls -lrt ramdisk
      -rw-r--r-- 1 root root 260608 Oct 22 01:34 ramdisk 
    • 可見ramdisk.img被解壓成ramdisk, 
    • root@ubuntu8:/tmp/images# file ramdisk
      ramdisk: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC) 
    • 可見ramdisk是個cpio文件,需要用cpio來extract 
    • root@ubuntu8:/tmp/images# mkdir ramdiskdir                                        創建ramdiskdir來裝ramdisk的內容
      root@ubuntu8:/tmp/images# cd ramdiskdir/                                          cd到該目錄中
      root@ubuntu8:/tmp/images/ramdiskdir# cpio -idmv <../ramdisk                 使用cpio來extractramdisk文件
      data
      default.prop
      dev
      init
      init.goldfish.rc
      init.rc
      proc
      sbin
      sbin/adbd
      sys
      system
      509 blocks
      root@ubuntu8:/tmp/images/ramdiskdir# ls                                            這就是被打包在ramdisk中的文件
      data  default.prop  dev  init  init.goldfish.rc  init.rc  proc  sbin  sys  system 
    • 使用find和file來看這些文件,發現init其實是個ARM arch的可執行文件,這也和emulator中所說的linux是ARM arch相吻合
      root@ubuntu8:/tmp/images/ramdiskdir# find . -type f|file -f -
      ./default.prop:              ASCII text
      ./init.rc:         ASCII English text
      ./init.goldfish.rc:                  ASCII English text
      ./init:      ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, stripped
      ./sbin/adbd:           ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, stripped 
    • 查看某些文件的md5

      root@ubuntu8:/tmp/images/ramdir# find . -name "init*"|xargs md5sum
      c3cff931e494bb4872f0ebefe1dad548  ./init.rc
      90dd60a3458cce84901d12b362880339  ./init.goldfish.rc
      7a950533c62fe91300a5b31b12a38084  ./init

    • ls –lrt 這些文件

      root@ubuntu8:/tmp/images/ramdir# find . |grep init|xargs ls -lrt
      -rwxr-x--- 1 root root  11875 Jan  1  1970 ./init.rc
      -rwxr-x--- 1 root root   2138 Jan  1  1970 ./init.goldfish.rc
      -rwxr-x--- 1 root root 127548 Jan  1  1970 ./init

  3. data
    data文件共有這麼幾個,kernel-qemu,local.img和userdata-qemu.img。
    什麼是data文件?如何使用這些文件?我們面臨着麼兩個問題 
  4. VMS Alpha executable
    VMS Alpah executable共有這麼幾個system.img,userdata.img,opl.img,userdata.img和cache.img。
    什麼是VMS Alpha executable?如何使用這些文件?我們面臨這麼兩個問題。。。 
  5. adb shell(1.5版本)
    使用這個命令據說可以在emulator起來以後進入到android os的shell中,我們來看看、 
    • D:\Program Files\OPhoneSDK_1.5.beta\tools>adb shell
      # pwd
      pwd
    • # ls -l
      ls -l
      lrwxrwxrwx root     root              2010-01-31 15:03 preload -> /system/preload
      drwxr-xr-x root     root              2010-01-31 15:03 Linux
      lrwxrwxrwx root     root              2010-01-31 15:03 bin -> /opl/telephony/bin
      lrwxrwxrwx root     root              2010-01-31 15:03 usr -> /opl/telephony/usr
      lrwxrwxrwx root     root              2010-01-31 15:03 lib -> /opl/telephony/lib
      drwxrwxrwt root     root              2010-01-31 15:05 tmp
      drwxrwxrwt root     root              2010-01-31 15:05 sqlite_stmt_journals
      drwxrwx--- system   cache             2009-12-20 10:11 cache
      drwxr-xr-x system   system            2009-10-10 13:11 opl
      drwxrwxrwx system   system            2009-10-24 01:48 local
      d--------- system   system            2010-01-31 15:03 sdcard
      drwxr-xr-x root     root              2010-01-31 15:03 d
      lrwxrwxrwx root     root              2010-01-31 15:03 etc -> /system/etc
      drwxr-xr-x root     root              2009-10-22 16:20 system
      drwxr-xr-x root     root              1970-01-01 08:00 sys
      drwxr-x--- root     root              1970-01-01 08:00 sbin
      dr-xr-xr-x root     root              1970-01-01 08:00 proc
      -rwxr-x--- root     root        11875 1970-01-01 08:00 init.rc
      -rwxr-x--- root     root         2138 1970-01-01 08:00 init.goldfish.rc
      -rwxr-x--- root     root       127548 1970-01-01 08:00 init

      -rw-r--r-- root     root          118 1970-01-01 08:00 default.prop
      drwxrwx--x system   system            2009-12-20 10:11 data
      drwx------ root     root              1970-01-01 08:00 root
      drwxr-xr-x root     root              2010-01-31 15:04 dev 
    • 果然,可以run一些linux下的基本命令,如ls,pwd等,證明了我們確實是獲得了一個linux shell 
    • 另外黃顏色顯示的文件和我們在ramdisk中看到的文件似乎大小一致,暗示它們是同一。 
    • run mount to see有那些文件系統被mount了

      # mount
      mount
      rootfs / rootfs ro 0 0
      tmpfs /dev tmpfs rw,mode=755 0 0
      devpts /dev/pts devpts rw,mode=600 0 0
      proc /proc proc rw 0 0
      sysfs /sys sysfs rw 0 0
      tmpfs /sqlite_stmt_journals tmpfs rw,size=4096k 0 0
      tmpfs /tmp tmpfs rw 0 0
      /dev/block/mtdblock0 /system yaffs2 rw 0 0                                    
      /dev/block/mtdblock4 /opl yaffs2 rw 0 0
      /dev/block/mtdblock1 /data yaffs2 rw,nosuid,nodev 0 0
      /dev/block/mtdblock3 /local yaffs2 rw,nosuid,nodev 0 0
      /dev/block/mtdblock2 /cache yaffs2 rw,nosuid,nodev 0 0

    • 我們看見了system,opl,data,local和cache;恩,這些名字和那個表格裏的data/VMS Alpha Executable似乎有些重合
      /system,/opl和/cache是VMS Alpha Executable的system.img,opl.img和cache.img轉換而來
      /local是data的local.img轉換而來
      /data嘛,就不太好判斷,不知道和userdata.img和userdata-qemu.img有什麼關係沒?
      但至少我們知道可以查看/system來明白system image包含哪些東西了吧。。。,比如/system/framework就是android的framework啦
      也可以知道可以查看/cache來明白什麼是cache image的內涵了吧。。。
      對於local image同理可得。。。 
    • 另外,adb shell提供的command有限,比如沒有zcat,cp,uname和busybox等,有沒有辦法能將這些命令加入進去呢?
      到這裏下載busybox,http://benno.id.au/blog/2007/11/14/android-busybox,然後按照提示將busybox push至/data/busybox目錄,install後即可運行所有的busybox applet。比如:

      # /data/busybox/zcat /proc/config.gz|/data/busybox/more
      /data/busybox/zcat /proc/config.gz|/data/busybox/more
      #
      # Automatically generated make config: don't edit
      # Linux kernel version: 2.6.25
      # Mon Nov 10 05:02:15 2008
      所以我們就能知道1.5的Android用的linux kernel是2.6.25版本的。。。

  6. kernel在哪裏? 
  7. 什麼是yaffs2? http://en.wikipedia.org/wiki/YAFFS2
    ok, 這又是一種新的文件系統,designed specially for NAND chips;YAFFS2是YAFFS的第二版,爲了適應新的NAND chips,這些新chip的page size有2048bytes,plus 64bytes的spare areas;老版本的NAND chips的page是512bytes,plus 16bytes spare area。
  8. 這些disk images從何而來?
    從這篇文章編譯Android1.5裏能否得到一些啓示?
    在編譯android1.5後,其實我們能得到3個img文件,似乎可以下斷言,這三個image是在編譯android的過程中得到的。有關生成他們的過程又是另外一個話題,估計得去讀makefile了。

    root@ubuntu8:/ophone/android-1.5# find . -name *.img
    ./out/target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates/system.img
    ./out/target/product/generic/userdata.img
    ./out/target/product/generic/system.img
    ./out/target/product/generic/ramdisk.img
    BTW, out目錄是在編譯過程中產生的目錄,其餘目錄則是source目錄

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