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定制 Android 固件

前言

定制 Android 固件，有兩種方法：
- 改源碼，然后編譯生成固件。
- 在現有固件的基礎上進行裁剪。

前一種方法，可以從各個層面去定制 Android，自由度大，但對編譯環境和技術要求比較高。現在介紹后一種方法，分為解包、定制和打包三個階段。主機操作系統為 Linux，采用的工具為開源軟件。

固件格式

統一固件 release_update.img，內含啟動加載器 loader.img 和真正的固件數據 update.img

release_update.img |- loader.img `- update.img

update.img 是個復合文件，內含多個文件，由 package-file 描述。一個典型的 package-file 為：

# NAME Relative path # #HWDEF HWDEF package-file package-file bootloader rk3128MiniLoaderAll(L)_V2.20.bin parameter rk312x.parameter.txt uboot Image/uboot.img misc Image/misc.img resource Image/resource.img kernel Image/kernel.img boot Image/boot.img recovery Image/recovery.img system Image/system.img backup RESERVED update-script update-script recover-script recover-script

package-file
update.img 的打包說明文件，update.img 里也含有一份 package-file。
rk3128MiniLoaderAll(L)_V2.20.bin, Image/uboot.img
啟動加載器，即 bootloader。
rk312x.parameter.txt
參數文件，可以設定內核啟動參數，里面有重要的分區信息。
Image/misc.img
misc 分區的映像，用來控制 Android 是正常啟動，還是進入急救模式（Recovery Mode）。
Image/kernel.img
Android 內核。
Image/resource.img
資源映像，內有內核開機圖片和內核設備樹信息（Device Tree Blob)。
Image/boot.img
Android 內核的內存啟動盤（initrd)，是內核啟動后最先加載的根文件系統，包含重要的初始化動作，一般不需要改動。
Image/recovery.img
Android 急救模式的映像，內含內核和急救模式的根文件系統。
Image/system.img
對應于 Android 的 /system 分區，是以下的定制對象。

解包，就是提取 release_update.img 里的 update.img, 然后解壓出內含 package-file 所聲明的多個文件。打包，則是個逆過程，將 package-file 將所列的多個文件合成 update.img，加進 loader.img，最終生成 release_update.img 。

工具準備

git clone https://github.com/TeeFirefly/rk2918_tools.git cd rk2918_tools make sudo cp afptool img_unpack img_maker mkkrnlimg /usr/local/bin

解包

解壓 release_update.img

$ cd /path/to/your/firmware/dir $ img_unpack Fireprime_Android5.1.img img

解壓 update.img

$ cd img $ afptool -unpack update.img update Check file...OK ------- UNPACK ------- package-file 0x00000800 0x00000285 rk3128MiniLoaderAll(L)_V2.20.bin 0x00001000 0x0004694E rk312x.parameter.txt 0x00048000 0x000005A1 Image/misc.img 0x00048800 0x0000C000 Image/kernel.img 0x00055000 0x00578E3C Image/resource.img 0x005CE000 0x0001C400 Image/uboot.img 0x005EA800 0x0011F6CF Image/boot.img 0x005EA800 0x0011F6CF Image/recovery.img 0x0070A000 0x0040F6AE Image/system.img 0x00B19800 0x180EF000 RESERVED 0x00000000 0x00000000 update-script 0x18C09000 0x000003A5 recover-script 0x18C09800 0x0000010A UnPack OK!

$ cd update/ $ tree . ├── Image │ ├── boot.img │ ├── kernel.img │ ├── misc.img │ ├── recovery.img │ ├── resource.img │ ├── uboot.img │ └── system.img ├── package-file ├── recover-script ├── RESERVED ├── rk312x.parameter.txt ├── rk3128MiniLoaderAll(L)_V2.20.bin └── update-script

這樣，固件就解包成功了，下面就開始定制吧。

定制

定制 system.img

system.img 是個 ext4 文件系統格式的映像文件，可以直接掛載到系統進行修改：

sudo mkdir -p /mnt/system sudo mount -o loop Image/system.img /mnt/system cd /mnt/system # 修改里面的東西，注意剩余空間，不能添加太多的 APK # 修改完畢，要卸載 cd / sudo umount /mnt/system

注意，該 system.img 的剩余空間基本為 0, 如果不是刪除文件，就需要對 system.img 進行擴容，并根據最后的文件大小，相應地調整 parameter 文件里的分區設置。以下是如何擴展空間的示例，在擴展前，先運行 mount 來查看系統掛載情況，確保 system.img 已經卸載：

# 增加 128M 的空間 dd if=/dev/zero bs=1M count=128 >> Image/system.img # 擴展文件系統信息 e2fsck -f Image/system.img resize2fs Image/system.img

打包

首先要檢查一下 system.img 的大小，對照 parameter 文件的分區情況(可參考文檔Parameter 文件格式），作必要的大小調整。例如，rk312x.parameter.txt 文件里的 system 分區大小，可以找到 CMDLINE 一行，然后找到 system 字符串：

0x00180000@0x00092000(system)

@ 前面就是分區的大小，單位是 512 字節，這樣該 system 分區的大小就是：

$ echo $(( 0x00180000 * 512 / 1024 / 1024))M 768M

只要 system.img 的大小不超過 768M，parameter 文件就不用更改。如果分區不用更改，可以直接用燒寫工具將新的 system.img 燒寫到開發板的 system 分區上做試驗。否則，需要制作新固件并燒寫后再行測試。以下是打包成統一固件 update.img 所需要的步驟：

合成 update.img ：

# 當前的目錄仍然為 update/ ，內有 package-file, package-file 所列的文件均存在 # 將參數文件拷貝一份到 paramter, 因為 afptool 默認要用到 $ cp rk312x.parameter.txt parameter $ afptool -pack . ../update_new.img ------ PACKAGE ------ Add file: ./package-file Add file: ./rk3128MiniLoaderAll(L)_V2.20.bin Add file: ./rk312x.parameter.txt Add file: ./Image/uboot.img Add file: ./Image/misc.img Add file: ./Image/kernel.img Add file: ./Image/resource.img Add file: ./Image/boot.img Add file: ./Image/recovery.img Add file: ./Image/system.img Add file: ./RESERVED Add file: ./update-script Add file: ./recover-script Add CRC... ------ OK ------ Pack OK!