Firefly-RK3288/Customize android firmware

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前言

定制 Android 固件,有两种方法:

  1. 改源码,然后编译生成固件。
  2. 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
package-file	package-file
bootloader	RK3288Loader_uboot_Apr212014_134842.bin
parameter	rk3288-3.10-uboot-data1G.parameter.txt
misc		Image/misc.img
kernel		Image/kernel.img
resource        Image/resource.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
│   └── 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,下面就开始定制吧。

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,rk3288-3.10-uboot-data1G.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 $(( 0x00180000 * 512 / 1024 / 1024))M
768M

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/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:4.4.2