定制 Android 固件

前言

定制 Android 固件，有两种方法：

改源码，然后编译生成固件。

在现有固件的基础上进行裁剪。

前一种方法，可以从各个层面去定制 Android，自由度大，但对编译环境和技术
要求比较高，参见

《编译 Android 固件》

一文。 现在介绍后一种方法，分为解包、定制和打包三个阶段。主机操作系统
为 Linux，采用的工具为开源软件。

固件格式

统一固件 "release_update.img"，内含启动加载器 "loader.img" 和真正的固
件数据 "update.img"

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

"update.img" 是个复合文件，内含多个文件，由 "package-file" 描述。一个
典型的 "package-file" 为：

   # NAME          Relative path
   #
   #HWDEF          HWDEF
   package-file    package-file
   bootloader      RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin
   parameter       rk3288-3.10-uboot-data1G.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 的打包说明文件，update.img 里也含有一份
package-file。

RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin  启动加载器，即 bootloader。

rk3288-3.10-uboot-data1G.parameter.txt  参数文件，可以设定内核启动参数
，里面有重要的分区信息。

Image/misc.img  misc 分区的映像，用来控制 Android 是正常启动，还是进入
急救模式（Recovery Mode）。

Image/kernel.img  Android 内核。

Image/resource.img  资源映像，内有内核开机图片和内核设备树信息（Device
Tree Blob)。

Image/boot.img  Android 内核的内存启动盘（initrd)，是内核启动后最先加
载的根文件系统，包含重要的初始化动作，一般不需要改动。

Image/recovery.img  Android 急救模式的映像，内含内核和急救模式的根文件
系统。

Image/system.img  对应于 Android 的 /system 分区，是以下的定制对象。

解包，就是提取 "release_update.img" 里的 "update.img", 然后解压出内含
"package-file" 所声明的多个文件。

打包，则是个逆过程，将 "package-file" 将所列的多个文件合成
"update.img"，加进 "loader.img"，最终生成 "release_update.img" 。

工具准备

   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

解压 release_update.img

   $ cd /path/to/your/firmware/dir
   $ img_unpack Firefly-RK3288_Android4.4_20140818.img img
   rom version: 4.4.2
   build time: 2014-08-18 14:25:57
   chip: 80
   checking md5sum....OK

解压 update.img

   $ cd img
   $ afptool -unpack update.img update
   Check file...OK
   ------- UNPACK -------
   package-file	0x00000800	0x00000285
   RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin	0x00001000	0x0004694E
   rk3288-3.10-uboot-data1G.parameter.txt	0x00048000	0x000005A1
   Image/misc.img	0x00048800	0x0000C000
   Image/kernel.img	0x00055000	0x00578E3C
   Image/resource.img	0x005CE000	0x0001C400
   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!

查看 update 目录下的文件树

   $ cd update/
   $ tree
   .
   ├── Image
   │   ├── boot.img
   │   ├── kernel.img
   │   ├── misc.img
   │   ├── recovery.img
   │   ├── resource.img
   │   ├── uboot.img
   │   └── system.img
   ├── package-file
   ├── recover-script
   ├── RESERVED
   ├── rk3288-3.10-uboot-data1G.parameter.txt
   ├── RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin
   └── update-script

这样，固件就解包成功了，下面开始定制。

定制

定制 system.img

"system.img" 是个 ext4 文件系统格式的映像文件，可以直接挂载到系统进行
修改：

   sudo mkdir -p /mnt/system
   sudo mount -o loop Image/system.img /mnt/system
   cd /mnt/system
   # 修改里面的东西，注意剩余空间，不能添加太多的 APK
   # 修改完毕，要卸载
   cd /
   sudo umount /mnt/system

注意：

 该 "system.img" 的剩余空间基本为 0, 如果不是删除文件，就需要对
"system.img" 进行扩容，并根据最后的文件大小，相应地调整 "parameter" 文
件里的分区设置。以下是如何扩展空间的示例，在扩展前，先运行 "mount" 来
查看系统挂载情况，确保 "system.img" 已经卸载：

   # 增加 128M 的空间
   dd if=/dev/zero bs=1M count=128 >> Image/system.img
   # 扩展文件系统信息
   e2fsck -f Image/system.img
   resize2fs Image/system.img

打包

首先要检查一下 "system.img" 的大小，对照 "parameter" 文件的分区情况(可
参考文档

Parameter 文件格式

），作必要的大小调整。

例如 "parameter.txt" 文件里的 "system" 分区大小，可以找到 "CMDLINE" 一
行，然后找到 "system" 字符串：

   0x00180000@0x00092000(system)

@ 前面就是分区的大小，单位是 512 字节，这样该 system 分区的大小就是：

   $ echo $(( 0x00200000 * 512 / 1024 / 1024))M
   1024M

只要 "system.img" 的大小不超过 768M，"parameter" 文件就不用更改。

如果分区不用更改，可以直接用烧写工具将新的 "system.img" 烧写到开发板的
"system" 分区上做试验。否则，需要制作新固件并烧写后再行测试。

以下是打包成统一固件 "update.img" 所需要的步骤：

合成 update.img ：

   # 当前的目录仍然为 update/ ，内有 package-file, package-file 所列的文件均存在
   # 将参数文件拷贝一份到 paramter, 因为 afptool 默认要用到
   $ cp rk3288-3.10-uboot-data1G.parameter.txt parameter
   $ afptool -pack . ../update_new.img
   ------ PACKAGE ------
   Add file: ./package-file
   Add file: ./RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin
   Add file: ./rk3288-3.10-uboot-data1G.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!

合成 release_update.img ：

   $ img_maker -rk32 loader.img update_new.img release_update_new.img
   generate image...
   append md5sum...
   success!

"release_update_new.img" 即为最终生成的可烧写的统一固件文件。

常见问题

固件的版本在哪设置

在 "parameter" 文件中找到下行并修改即可，注意版本号为数字，中间两个点
号不能省略。

   FIRMWARE_VER:5.1.0