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Android+OTA+升級之一:編譯升級包---make+otapackage

Android OTA 升級之一:編譯升級包

作者: 宋立新

前言

       OTA 升級是 Android 系統提供的標準軟體升級方式。 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,也可以通過網路升級。

       這裡,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,作為開發者,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

    將該檔案改名為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,執行python 指令碼 ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files,以步驟一準備的ZIP包作為輸入,最終生成需要的升級包。

步驟一

編譯指令碼如下:

(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: [email protected]"  
  17. 1089         $(hide) rm -rf [email protected] $(zip_root)  
  18. 1090         $(hide) mkdir -p $(dir [email protected]) $(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 [email protected]) .)  
  100. 1172         @# Run fs_config on all the system files in the zip, and save the output  
  101. 1173         $(hide) zipinfo -1 [email protected] | 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 [email protected]) META/filesystem_config.txt)  

可見往裡面添加了很多內容。

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 根檔案系統的 image, recovery 根檔案系統的內容:
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,根檔案系統的 image,根檔案系統的內容:
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。預設沒有用到。
L1153-1156, 填充 OTA/bin子目錄的內容,這是OTA升級自己使用的程式。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,這裡包含了OTA指令碼需要的一些附加資訊。
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。該檔案儲存了 system 目錄下各目錄、檔案的許可權及 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
這裡,目錄由 zipinfo –l 提供, 而許可權則由 fs_config 設定。此程式的原始碼位於:build/tools/fs_config, 其中fs_config 包含了一個頭檔案:
這個檔案(system/core/include/private/android_filesystem_config.h)以hardcoding 的方式設定了 system 下各目錄、檔案的許可權、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, 則可以在這裡加入。

步驟二

編譯指令碼如下:

(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: [email protected]"  
  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) [email protected]  

核心是一個python指令碼: ota_from_target_files, 它以前一步驟生成的ZIP包作為輸入,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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