Android 差分包製作流程分析
整包與差分包生成流程
差分包生成指令
make otapackage 將編譯生成的（xxx專案為例）
out/target/product/xxxxxxx/full_xxx_hxxxx-target_files-1527715386.zip
此時生成的是base.zip包
在程式碼中做一些修改，產生一些差異，第二次make otapackage將編譯生成的
out/target/product/xxxxxxx/full_xxx_hxxxx-target_files-1533195243.zip
此時生成的是target.zip包
兩者之間的差分包生成 ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files
注：-i指定製作差分包，update.zip 就是升級用的差分包，這個指令碼要在Android原始碼的根目錄下執行。
/build/tools/releasetools/ota_from_target_files.py -v (--verify) Remount and verify the checksums of the files written to the system and vendor (if used) partitions. Incremental builds only. -i (--incremental_from) <file> Generate an incremental OTA using the given target-files zip as the starting build. -t (--worker_threads) <int> Specifies the number of worker-threads that will be used when generating patches for incremental updates (defaults to 3). ......................
全包WriteFullOTAPackage函式主要功能
從ota_from_target_files.py指令碼中WriteFullOTAPackage()和WriteBlockIncrementalOTAPackage這兩個函式（分別用來生成全包和差分包）實現主要功能。
WriteFullOTAPackage將整包所需要的檔案從差分資源包中讀出並寫入到整包中。
script = edify_generator.EdifyGenerator(target_api_version, target_info)
edify_generator物件，其FormatPartition、UnpackPackageDir等方法分別是向指令碼檔案update-script中寫入格式化分割槽、解壓包等指令。
.......
同時，它還會向整包中的META-INFO/com/google/android/updater-script檔案中寫入一些操作命令。而update-binary則是一個二進位制檔案，相當於一個指令碼直譯器，能夠識別updater-script中描述的操作。
差分包WriteBlockIncrementalOTAPackage函式主要功能
Boot分割槽相關
def WriteBlockIncrementalOTAPackage(target_zip, source_zip, output_zip):在函式中
.......
source_boot = common.GetBootableImage(
"/tmp/boot.img", "boot.img", OPTIONS.source_tmp, "BOOT",
OPTIONS.source_info_dict)
target_boot = common.GetBootableImage(
"/tmp/boot.img", "boot.img", OPTIONS.target_tmp, "BOOT")
updating_boot = (not OPTIONS.two_step and
(source_boot.data != target_boot.data))在之前已經得到了source target_file.zip中的boot.img和dest target_file.zip的boot.img資料分別為source_boot 與 target_boot，這裡只是判斷source_boot 與 target_boot是否相同來決定是否需要升級boot分割槽。
System資料來源
............
system_src = GetImage("system", OPTIONS.source_tmp)
system_tgt = GetImage("system", OPTIONS.target_tmp)分別從source target_file.zip和dest target_file.zip中獲取system資料，為後面生成system.new.dat、system.patch.dat、system.transfer.list三個檔案提供資料來源。
生成差分包system dat，list檔案
........
system_diff = common.BlockDifference("system", system_tgt, system_src,
check_first_block,
version=blockimgdiff_version,
disable_imgdiff=disable_imgdiff)生成差分包中的system.new.dat、system.patch.dat、system.transfer.list三個檔案 。
..........
d = common.Difference(target_boot, source_boot)
當boot.img有變化時生成boot.img.p檔案，在updater-script指令碼中對應下面命令：
apply_patch("EMMC:/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/boot:8306944:eec9f25c26fa112a037e15b265445ae142c5cca6:8308992:9bfb4708a965363ec53cd8b15f8a0d640f490dbc",
"-", 9bfb4708a965363ec53cd8b15f8a0d640f490dbc, 8308992,
eec9f25c26fa112a037e15b265445ae142c5cca6,
package_extract_file("patch/boot.img.p"))
校驗system分割槽
...............
# Verify the existing partitions.
system_diff.WriteVerifyScript(script, touched_blocks_only=True)
校驗升級前的system分割槽是否為基準版本，如果不是的話當然無法升級，因為system.new.dat、system.patch.dat、system.transfer.list是基於基準版本生成的。在updater-script指令碼中對應下面命令
if (range_sha1("/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/system",”156,1,280,281,575,1256........”) == "faaa340bde5fccec0374da568463286d9454ae5b" || block_image_verify("/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/system", package_extract_file("system.transfer.list"), "system.new.dat", "system.patch.dat")) then
ui_print("Verified system image...");
生成升級system命令
.............
system_diff.WriteScript(script, output_zip,
progress=0.8 if vendor_diff else 0.9)
生成升級system的命令，在updater-script指令碼中對應下面命令：
block_image_update("/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/system", package_extract_file("system.transfer.list"), "system.new.dat", "system.patch.dat") ||
abort("E1001: Failed to update system image.");
對應recovery中的BlockImageUpdateFn函式
update-binary
........
script.AddToZip(target_zip, output_zip, input_path=OPTIONS.updater_binary)
把updater可執行程式放進升級包中，重新命名為update-binary。update-binary是完成升級的程式，負責解析updater-script指令碼中的命令並執行對應的C函式。
元資料
.........
FinalizeMetadata(metadata, staging_file, output_file, needed_property_files)
把元資料輸出到升級包的META-INF/com/android/metadata中。
差分包目錄
差分升級包就是比較現存基礎包與原來的基礎包的差異而生成的，即該OTA包有特定的應用背景（用於兩個差分包之間），用差分包升級不會格式化system分割槽，只是對其中部分儲存段的內容進行重寫。升級過程中，升級指令碼(開啟該升級包)會檢測fingerprint，確保該升級包被正確應用。fingerprint這個屬性存在於build.prop，可通過adb shell進入根路徑，通過cat build.prop檢視這個屬性(或getprop)。內容在差分包的指令碼META-INF/com/google/android/updater-script中。
getprop("ro.rlk.projectname") == "x572_h5312_c1_in" || abort("E3004: This package is for \"x572_h5312_c1_in\" devices; this is a \"" + getprop("ro.rlk.projectname") + "\".");
ui_print("Source: XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-XXX-O-IN-180531V42:user/release-keys");
ui_print("Target: XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-XXX-O-IN-180802V69:user/release-keys");
ui_print("Verifying current system...");
getprop("ro.rlk.fingerprint") == "XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-XXX-O-IN-180531V42:user/release-keys" ||
getprop("ro.rlk.fingerprint") == "XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-XXX-O-IN-180802V69:user/release-keys" ||
abort("E3001: Package expects build fingerprint of XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-HXXX-O-IN-180531V42:user/release-keys or XXX/HXXX/XXX-XXX:8.1.0/O11019/XXX-HXXX-O-IN-180802V69:user/release-keys; this device has " + getprop("ro.rlk.fingerprint") + ".");
apply_patch_check("EMMC:/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/boot:8306944:eec9f25c26fa112a037e15b265445ae142c5cca6:8308992:9bfb4708a965363ec53cd8b15f8a0d640f490dbc") || abort("E3005: \"EMMC:/dev/block/platform/mtk-msdc.0/11230000.msdc0/by-name/boot:8306944:eec9f25c26fa112a037e15b265445ae142c5cca6:8308992:9bfb4708a965363ec53cd8b15f8a0d640f490dbc\" has unexpected contents.");
apply_patch_space(81530880) || abort("E3006: Not enough free space on /cache to apply patches.");
ui_print("Verified system image...");差分包解壓後主要包含了如下資訊，如下截圖是一個差分包的目錄結構：
META-INF 該目錄升級包的升級指令碼
system.new.dat （升級包新資料）
system.new.dat檔案實際上是由system.transfer.list描述的一個稀疏陣列，這個過程的主要目的是降低ota.zip的大小，將system.img轉換成為稀疏陣列描述。
system.patch.dat（升級包中用於patch的資料）’
system.transfer.list（升級命令執行列表）
system.transfer.list
system.transfer.list是由build/tools/releasetools/blockimgdiff.py生成的,如下是檔案頭部的生成資訊
out.insert(0, "%d\n" % (self.version,)) # format version number
out.insert(1, "%d\n" % (total,))
# v3+: the number of stash slots is unused.
out.insert(2, "0\n")
out.insert(3, str(max_stashed_blocks) + "\n")升級引數命令解釋（此部分摘自網路）
整個升級過程中的資料操作，包括資料轉移（move）、臨時儲存（stash）、差分目標資料寫入（bsdiff/imgdiff）、新資料寫入（new）、資料刪除（free/erase）是一個極為複雜且嚴格依照順序執行的過程，有的命令是上下相關甚至是一環扣著一環的。這些命令的執行順序是在生成升級包時即已確定。
在一個system.transfer.list檔案中：
4
787044
0
19905
erase 10,197764,228864,263267,294400,654312,654345,1051592,1080832,1081858,1113600
第一行1表示該transfer檔案的版本為4；
第二行表示new命令總共要寫入787044個block；
第三行表示同時並存的stash檔案數；
第四行表示最大tash檔案所佔用的block空間數；
第五行表示刪除的range是從197764到1113600，10表示range的區間描述數目是10個數值，即197764,228864,263267,294400,654312,654345,1051592,1080832,1081858,1113600;
上述引數之後，就是具體的操作命令，逐條仔細分析（相同的命令將略過）：
move
1. move3b8219cff7a8035c5cfe4e82a5e718c32f7439e8 2,289578,289582 4 2,287350,287354
格式："cmdname" + "source hash" + "tg block pos" +"sourceblock num" + "source block pos"
解析：將源block 287350至block 287354(共4 block,hash值為3b8219cff7a8035c5cfe4e82a5e718c32f7439e8)的資料移動至目標block 289578至block 289582的空間。
2. move1e100337aa3a13fd57fdd76ff3923aaff3c3c597 2,285947,288845 2898 2,283719,286617
本命令執行格式及目標與命令1相同，但由於源塊區間（283719,286617）與目標塊區間（285947,288845）產生重疊，所以在命令執行的過程中會先將讀出的源資料臨時儲存於cache目錄下檔名為1e100337aa3a13fd57fdd76ff3923aaff3c3c597的stash檔案中，然後再將stash的資料讀出寫入目標塊區間，寫完之後再刪除這個stash 檔案。
3. movec182ec1c52cb74fd5eb8c9ae87df62d5778d91c4 2,229351,229363 12 -c182ec1c52cb74fd5eb8c9ae87df62d5778d91c4:2,0,12
格式："cmdname" + "source hash" + "tg block pos" + "sourceblocknum" + "source stash file"；
解析：將儲存於cache目錄下檔名為c182ec1c52cb74fd5eb8c9ae87df62d5778d91c4的stash檔案中從0至12 block的資料讀出，寫入目標塊區間（229351,229363）。
free
4. freec182ec1c52cb74fd5eb8c9ae87df62d5778d91c4
解析： 刪除儲存於cache/reovery目錄下指定的stash檔案；
bsdiff
5. bsdiff 0 3169086 ffc645d03fa4f56e72fefa872b792a76c26f9bb44bc0c9ddf123d54a04c800824c0951873e195ef1 2,295583,311859 16290 2,295583,311873
格式："cmdname" +"patch offset" + "patch length" + "source hash" +"target hash" + "tg block pos" + "sourceblocknum" + "source block pos"
解析：讀取源block區間資料（block 295583至block 311873,hash值為 ffc645d03fa4f56e72fefa872b792a76c26f9bb4），與system.patch.dat檔案裡偏移量為0，長度為3169086的資料進行bsdiff差分演算法運算，生成的新資料儲存至目標塊區間blokc 295583至block 311859(hash值為4bc0c9ddf123d54a04c800824c0951873e195ef1）。
6. bsdiff 30447439 8190624a0bae2be2c5c40d562a7f3d26e7d7ef3433296da9fb7c288322db82365bcafbe1371b3441a444 2,210082,210263 181 -624a0bae2be2c5c40d562a7f3d26e7d7ef343329:2,0,181
格式："cmdname" +"patch offset" + "patch length" + "source hash" +"target hash" + "tg block pos" + "stash hash" +"stash range"
解析：讀取stash檔案624a0bae2be2c5c40d562a7f3d26e7d7ef343329資料（block 0至block 181,hash值為624a0bae2be2c5c40d562a7f3d26e7d7ef343329），與system.patch.dat檔案裡偏移量為30447439，長度為8190位元組的資料進行bsdiff差分演算法運算，生成的新資料儲存至目標塊區間block 210082至block 210263(hash值為6da9fb7c288322db82365bcafbe1371b3441a444）。
imgdiff
7. imgdiff 6249859 22259bc3809a88c9f9b80b40fc23aeb5646333440717af4f900ef6c78fa7fca2ff6c2870aa88ec0247c7 2,155835,156013 178 2,153161,153339
解析：與命令6格式及執行流程一致，只是呼叫的差分演算法為imgdiff演算法。
stash
8. stash 087da7ef6fac4bd7f31f19b428fead8067e4ac218,287287,287288,287417,287420,287444,287445,287457,287458
格式："cmdname"+ "stash hash id" + "source range"
解析：將讀取到的源塊資料（從287287至287288，287417至287420，287444至287445，287457至287458），並確認其hash值為087da7ef6fac4bd7f31f19b428fead8067e4ac21後，儲存於cache目錄下檔名為087da7ef6fac4bd7f31f19b428fead8067e4ac21的stash檔案。
new
9. new 2,633274,634729
解析：system.new.dat檔案中的資料被system.transfer.list檔案中的new命令按順序讀取（634729-633274）*4096個位元組，offset為前（n-1）new命令讀取的位元組總數；讀取到的資料儲存於block 633274至block 634729中。
erase
10. erase 6,32770,32929,32931,33439,65535,65536
解析：刪除block 32770至32929，block32931至33439，block 65535至65536的資料。
zero
11 .zero 4,1114498,1114620,1133015,1133016
解析：zero [rangeset]將目標分割槽的range使用0填充，需要填充0的block塊範圍總數：總共4個範圍，【0-1114498】【1114498-1114620】，【1114620-1133015】，【1133015-1133016】
列印每個差分檔案大小
以xxx的target zip
full_xxxx_hxxxx-target_files-1533195243/IMAGES/system.map其中內容是有diff相關的檔案路徑及塊區域
.............
/system/xbin/tcpdump 1047561-1047824
/system/vendor/ueventd.rc 1015803-1015804
/system/vendor/thh/soter.raw 1049084-1051079
/system/vendor/res/sound/testpattern1.wav 1015762-1015801
/system/vendor/res/sound/ringtone.wav 1047092-1047560
/system/vendor/res/images/lcd_test_02.png 1046641-1047091
.............
會與XXX-HXXXE-O-IN-180531V42-180802V69_20180802173249
差分包中system.transfer.list patch
bsdiff 0 8110984 8ca22be96f18677d4d0867f68fa477c77b0bdde2 b15c4c039087cd9288998a0b5b7f995c78f50140 2,124693,128782 4712 2,124693,129405
//通過這兩個值屬於system.map 檔案中diff檔案目錄的塊區間來匹配上，更改檔案的patch大小
bsdiff 8110984 256 5a057126ef0cb595ab425bf618a3eb5520b8f1e9 1c1dbf59201cd2c9e0462ad3a3850c4eacd34f1c 2,967806,967808 2 2,706180,706182
bsdiff 8111240 266 fe97fd30a0fc42d0534d064b5c1c367d270cf2f0 82b3ed14ff51ed22324c6d55f362b21965e0fe2e 2,968647,968649 2 2,707021,707023目前在blockimgdiff.py中在生成system.transfer.list檔案之前新增相關輸出
print("%s %10d %10d %7s %s (from %s) %d " % (
xf.style, xf.patch_start, xf.patch_len,
xf.tgt_name if xf.tgt_name == xf.src_name else (
xf.tgt_name + " (from " + xf.src_name + ")"),
str(xf.tgt_ranges), str(xf.src_ranges),xf.src_ranges.size()*4 * 1024))
xf.style差分型別
xf.patch_start patch起始位置
xf.patch_len patch檔案大小
xf.src_ranges.size()*4 * 1024) 被寫入位元組
bsdiff 0 8110984 /system/app/Chrome/Chrome.apk-2 124693-128781 (from 124693-129404) 19300352
bsdiff 8110984 256 /system/vendor/operator/app/TouchPal_ThaiPack/oat/arm64/TouchPal_ThaiPack.odex-cropped 967806-967807 (from 706180-706181) 8192
bsdiff 8111240 266 /system/vendor/operator/app/TouchPal_UrduPack/oat/arm64/TouchPal_UrduPack.odex-cropped 968647-968648 (from 707021-707022) 8192
bsdiff 8111506 2702 /system/vendor/operator/app/instagram/oat/arm/instagram.vdex 1043130-1046640 (from 877522-881032) 14381056
bsdiff 8114208 21259875 /system/vendor/operator/app/facebook_messenger/oat/arm/facebook_messenger.vdex-0 1016316-1030144 (from 740774-753204) 50917376.......
這樣就可以檢視是比較詳細的檢視每個差分檔案的改動大小,比較方便的排查差分更新之後哪些檔案增長多。