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Android啟動過程及各個鏡像間的關系

Android啟動過程
 
Android在啟動的時候,會由UBOOT傳入一個init參數,這個init參數指定了開機的時候第一個運行的程序,默認就是init程序,這個程序在ramdisk.img中。可以分析一下它的代碼,看看在其中到底做了一些什麼樣的初始化任務,它的源文件在system/core/init/init.c中。
它會調用到init.rc初始化文件,這個文件在out/target/product/generic/root下,我們在啟動以後,會發現根目錄是只讀屬性的,而且sdcard的owner是system,就是在這個文件中做了些手腳,可以將它改過來,實現根目錄的可讀寫。
通過分析這幾個文件,還可以發現,android啟動時首先加載ramdisk.img鏡像,並掛載到/目錄下,並進行了一系列的初始化動作,包括創建各種需要的目錄,初始化console,開啟服務等。System.img是在init.rc中指定一些腳本命令,通過init.c進行解析並掛載到根目錄下的/system目錄下的。

ramdisk.img、system.img、userdata.img鏡像產生過程:

首先在linux終端下使用命令file ramdisk.img,打印出如下字符ramdisk.img: gzip compressed data, from Unix,可以看出,它是一個gzip壓縮的格式,下面對其進行解壓,使用Fedora自帶的工具進行解壓,或者使用gunzip進行解壓(可能需要將擴展名改為.gz),可以看到解壓出一個新的ramdisk.img,這個ramdisk.img是使用cpio壓縮的,可以使用cpio命令對其進行解壓,cpio –i –F ramdisk.img,解壓後可以看到生成了一些文件夾和文件。看到這些文件就會明白,它和root目錄下的內容完全一樣。說明了ramdisk.img其實是對root目錄的打包和壓縮。
 
下面分析system.img的來源。在build/core/Makefile裡的629行,可以看到這麼一段文字
# The installed image, which may be optimized or unoptimized.
 #
 
INSTALLED_SYSTEMIMAGE := $(PRODUCT_OUT)/system.img
 從這裡可以看出,系統應該會在$(PRODUCT_OUT)目錄下生成system.img
 再繼續往下看,在662行有一個copy-file-to-target,這實現了將system.img從一個中間目錄復制到/generic目錄。
 BUILD_SYSTEM的定義在636行。
 這裡的system.img不是/generic目錄下面我們看到的那個system.img,而是另一個中間目錄下的,但是是同一個文件。一開始看到的復制就是把out /target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates目錄下面的system.img復制到/generic目錄下。
 
現在,知道了system.img的來歷,然後要分析它是一個什麼東西,裡面包含什麼??
 Makefile line624
 $(BUILT_SYSTEMIMAGE_UNOPT): $(INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES) $(INTERNAL_MKUSERFS)
 $(call build-systemimage-target,$@)
 這裡調用了build-systemimg-target Makefile line605
 ifeq ($(TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2),true)
 ## generate an ext2 image
 # $(1): output file
 define build-systemimage-target
 @echo "Target system fs image: $(1)"
 $(call build-userimage-ext2-target,$(TARGET_OUT),$(1),system,)
 endef
 else # TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2 != true
 ## generate a yaffs2 image
 # $(1): output file
 define build-systemimage-target
 @echo "Target system fs image: $(1)"
 @mkdir -p $(dir $(1))
 *$(hide) $(MKYAFFS2) -f $(TARGET_OUT) $(1)*
 endef
 endif # TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2
 找不到TARGET_USERIMAGES_USE_EXT2的定義!!!不過從上面的分析可以推斷出應該是yaffs2文件系統。
 其中MKYAFFS2:(core/config.mk line161)
 MKYAFFS2 := $(HOST_OUT_EXECUTABLES)/mkyaffs2image$(HOST_EXECUTABLE_SUFFIX)
 定義MKYAFFS2是目錄/media/disk/mydroid /out/host/linux-x86/bin下的一個可執行文件mkyaffs2image,運行這個程序可得到如下信息:
#./mkyaffs2image
 mkyaffs2image: image building tool for YAFFS2 built Nov 13 2009
 usage: mkyaffs2image [-f] dir image_file [convert]
 -f fix file stat (mods, user, group) for device
 dir the directory tree to be converted
 image_file the output file to hold the image
 'convert' produce a big-endian image from a little-endian machine
 得知這個程序可以生成yaffs2的文件系統映像。並且也清楚了上面*$(hide) $(MKYAFFS2) -f $(TARGET_OUT) $(1)*的功能,把TARGET_OUT目錄轉變成yaffs2格式並輸出成/media/disk/mydroid/out/target /product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates /system.img(也就是我們最終在/generic目錄下看到的那個system.img)。
 到現在已經差不多知道system.img的產生過程,要弄清楚system.img裡面的內容,就要分析TARGET_OUT目錄的內容了。 (想用mount把system.img掛載到linux下面看看裡面什麼東西,卻不支持yaffs和yaffs2文件系統!!!)
 下一步:分析TARGET_OUT 在build/core/envsetup.sh文件(line205)中找到了TARGET_OUT的定義:
 TARGET_OUT := $(PRODUCT_OUT)/system
 也就是/media/disk/mydroid/out/target /product/generic目錄下的system目錄。
#tree -L 1
 .
 |-- app
 |-- bin
 |-- build.prop
 |-- etc
 |-- fonts
 |-- framework
 |-- lib
 |-- usr
 `-- xbin
現在一切都明白了,我們最終看到的system.img文件是該目錄下的system目錄的一個映像,類似於linux的根文件系統的映像,放著android的應用程序,配置文件,字體等。

Userdata.img來來自於data目錄,默認裡面是沒有文件的。

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