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 Image/MiniLoaderAll.bin
parameter Image/parameter.txt
trust Image/trust.img
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。
Image/MiniLoaderAll.bin
启动加载器，即 bootloader。
Image/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/trust.img
trust.img 是U-Boot作为二级loader 的打包。
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-RK3399_20161027.img img
rom version: 6.0.1
build time: 2016-10-27 14:58:18
chip: 33333043
checking md5sum....OK
解压 update.img
$ cd img
$ afptool -unpack update.img update
Check file...OK
------- UNPACK -------
package-file 0x00000800 0x00000280
Image/MiniLoaderAll.bin 0x00001000 0x0003E94E
Image/parameter.txt 0x00040000 0x00000350
Image/trust.img 0x00040800 0x00400000
Image/uboot.img 0x00440800 0x00400000
Image/misc.img 0x00840800 0x0000C000
Image/resource.img 0x0084C800 0x0003FE00
Image/kernel.img 0x0088C800 0x00F5D00C
Image/boot.img 0x017EA000 0x0014AD24
Image/recovery.img 0x01935000 0x013C0000
Image/system.img 0x02CF5000 0x2622A000
RESERVED 0x00000000 0x00000000
UnPack OK!
查看 update 目录下的文件树
$ cd update/
$ tree
.
├── Image
│ ├── boot.img
│ ├── kernel.img
│ ├── MiniLoaderAll.bin
│ ├── misc.img
│ ├── parameter.txt
│ ├── recovery.img
│ ├── resource.img
│ ├── system.img
│ ├── trust.img
│ └── uboot.img
├── package-file
└── RESERVED
1 directory, 12 files
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，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：
0x00200000@0x000B0000(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 1024M，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 Image/parameter.txt parameter
$ afptool -pack . ../update_new.img
------ PACKAGE ------
Add file: ./package-file
Add file: ./Image/MiniLoaderAll.bin
Add file: ./Image/parameter.txt
Add file: ./Image/trust.img
Add file: ./Image/uboot.img
Add file: ./Image/misc.img
Add file: ./Image/resource.img
Add file: ./Image/kernel.img
Add file: ./Image/boot.img
Add file: ./Image/recovery.img
Add file: ./Image/system.img
Add file: ./RESERVED
Add CRC...
------ OK ------
Pack OK!
合成 release_update.img ：
$ img_maker -rk33 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。