Android patchrom 流程详解

从去年中接触到patchrom,而之后也有很大一部分时间投入到之中，所以对patchrom的整个流程也略之一二。而patchrom，可以看成是一个对rom二次开发比较实用的工具，而不是仅仅向对miui, 或者乐蛙等rom进行机型的适配。废话不多说。
1,首先需要装载好ubuntu环境,这个网上都有教程也就不再作介绍了。
2,需要拉取一份Miui 或者 lewa 的pathrom 的平台代码。因为博主熟悉lewa这里就用lewa的patchrom 4.4平台做介绍了。
3,首先从githup上面将lewa4.4 patchrom平台的代码拉取下来。
1.创建githup帐号以及githup帐号的配置。参见http://blog.csdn.net/tangbin330/article/details/9128765
2.配置githup以后可以通过
mkdir patchrom
cd patchrom
repo init -u git://github.com/LeWaCode/patchrom.git -b kitkat
然后同步代码:
repo sync
3.在这个平台下有几款已经适配好了的机型，我们用nexus5进行分析。
我们在patchrom 目录下 执行 . build/envsetup.sh
然后
cd nexus5
make workspace
make firstpatch
make fullota
通过这三部我们就能够在out目录下找到生成的刷机包以及ota包。

patchrom 是如何工作的呢？
下面我们来分析patchrom平台的结构
他包含了android , build , lewa, tools 四个主要目录以及各个机型的目录。
android 目录：
android.policy.jar.out framework2.jar.out framework.jar.out services.jar.out telephony-common.jar.out
这些目录是rom方修改过的framework的代码所成生的smail 通过通过apktools d 将 编译好的framek*.jar 解开放入该目录下。
而base-framework则放入的是google aosp代码所编译的smail 文件。
build 目录：
存放主要编译流程的文件，主要为mk， make 编译可参见http://blog.csdn.net/onlyou930/article/details/6553870
tools 目录：
存放patchrom 需要用到的各种工具，以下会做介绍。
lewa 目录：
存放rom方提供的基础包，该包是在aosp 源码上修改得到的一个rom包。

然后我们进入机型目录nexus5地方下，我们看看make workspace 都做了什么？
我们找到了workspace在 build/util.mk 内

workspace: apktool-if $(JARS_OUTDIR) $(APPS_OUTDIR) fix-framework-res restore-obsolete-keyguard
@echo Prepare workspace completed!

我们来看看 这一句都干了什么呢？
其中 apktool-if 是将需要的系统资源装载好，其中包括乐蛙的framework-res.apk，lewa-res.apk 和 底包的framework-res.apk
第二个JARS_OUTDIR则是将底中的framework.jar framework2.jar services.jar android.policy.jar telephony-common.jar 解压本且反编译成smali 放入机型目录下供之后patch使用
而后面的两句则是针对apktool 预处理framework-res 和 keyguard 的一些问题 可以先不管。
总之现在第一步workspace 就执行完了，也就有了patch的目标目录和之后处理系统apk需要用到的资源。
下面第二部：make firstpatch:

# Target to add lewa hook into target framework first time
firstpatch:
    $(PATCH_LEWA_FRAMEWORK) $(PORT_ROOT)/android/base-framework $(PORT_ROOT)/android `pwd`

我们来看看代码，PATCH_LEWA_FRAMEWORK 在porting.mk 里面被赋值为

PATCH_LEWA_FRAMEWORK  := $(TOOL_DIR)/patch_lewa_framework.sh $(INFO)

其实就是执行tool 下的patch_lewa_framework.sh 这个脚本 而后面的三个参数则是需要用的参数。我们看看脚本代码 并不多：`

#!/bin/bash

# $1: the old smali code  $2: the new smali code $3: the destination smali code

if [ $# -ne 3 ];then
    echo "Usage: patchlewa.sh old_smali_dir new_smali_dir dst_smali_dir"
fi

#其中 $1 $2 $3 分别对应的是aosp framework的smail目录， rom开发方的framework smali目录 和 当前目录

PWD=`pwd`
old_smali_dir=$1
new_smali_dir=$2
dst_smali_dir=$3
temp_dir=$PWD/temp
temp_old_smali_dir=$temp_dir/old_smali
temp_new_smali_dir=$temp_dir/new_smali
temp_dst_smali_orig_dir=$temp_dir/dst_smali_orig
temp_dst_smali_patched_dir=$temp_dir/dst_smali_patched
reject_dir=$temp_dir/reject

rm -rf $temp_dir

echo "<<< create temp directory to store the old, new source and destination smali code with .line removed"
echo "dst_smali_dir = " $dst_smali_dir
mkdir -p $temp_old_smali_dir
mkdir -p $temp_new_smali_dir
mkdir -p $temp_dst_smali_orig_dir
mkdir -p $temp_dst_smali_patched_dir
mkdir -p $reject_dir

cp -r $old_smali_dir/*.jar.out $temp_old_smali_dir
cp -r $new_smali_dir/*.jar.out $temp_new_smali_dir
cp -r $dst_smali_dir/*.jar.out $temp_dst_smali_orig_dir
$PORT_ROOT/tools/rmline.sh $temp_dir

function apply_lewa_patch() {
    old_code_noline=$temp_old_smali_dir/$1
    new_code_noline=$temp_new_smali_dir/$1
    dst_code_noline=$temp_dst_smali_orig_dir/$1
    dst_code=$dst_smali_dir/$1
    dst_code_orig=$dst_code.orig

    echo "<<< compute the difference between $old_code_noline and $new_code_noline"
    cd $old_code_noline
    for file in `find ./ -name "*.smali"`
    do
        if [ -f $new_code_noline/$file ]
        then
 #将rom开发放的smali与aosp的smali一一对比并生成差别文件
            diff $file $new_code_noline/$file > /dev/null || {
                    diff -B -c $file $new_code_noline/$file > $file.diff
            }
        else
            echo "$file does not exist at $new_code_noline"
        fi
    done

    cd $dst_smali_dir
    mv $dst_code $dst_code_orig
    cp -r $dst_code_noline $dst_code

    echo "<<< apply the patch into the $dst_code"
    cd $old_code_noline
#将生成的diff patch到机型目录下的framework 的 smali文件中并将不能patch的内容写入到rej 文件中。 
    for file in `find ./ -name "*.smali.diff"`
    do
        mkdir -p $reject_dir/$1/`dirname $file`
        patch $dst_code/${file%.diff} -r $reject_dir/$1/${file%.diff}.rej < $file
    done

    cp -r $dst_code $temp_dst_smali_patched_dir

    cd $dst_code_noline

    for file in `find ./ -name "*.smali"`
    do
        rm -f $file.diff
        diff -B -c $file $dst_code_orig/$file > $file.diff
        patch -f $dst_code/$file -r /dev/null < $file.diff >/dev/null 2>&1
        rm -f $file.diff
    done

    find $dst_code -name "*.smali.orig" -exec rm {} \;
    find $temp_dst_smali_patched_dir -name "*.smali.orig" -exec rm {} \;
    rm -rf $dst_code_orig
}

jar_outs=`grep -rn "JAR_OUTS" $new_smali_dir/README | cut -d'=' -f2`
for out in $jar_outs
do
    apply_lewa_patch $out
done

echo
echo
echo ">>> patch lewa into target framework is done. Please look at $reject_dir to resolve any conflicts!"

以上就是make firstpatch的整个过程。
接下来我们来看下最后一部。
make fullota:

fullota: BUILD_NUMBER := $(ROM_BUILD_NUMBER)
fullota: target_files
    @echo ">>> To build out target file: fullota.zip ..."
    $(BUILD_TARGET_FILES) $(INCLUDE_THIRDPART_APP) fullota.zip
    @echo "<<< build target file completed!"

其中 BUILD_NUMBER 为当前ota包生成的时间。
接下来我们看到一个关键的target_files.

#将低包解开并将需要的资源放入到out目录下
target_files: $(STOCKROM_DIR) | $(ZIP_DIR)
#将lewa-res.apk 和 framework-res.apk overlay完成后重新打包放入到out/system/framework下 
#将patch好的framework*.jar 重新打包放入out/system/framework下
target_files: $(TMP_DIR)/lewa-res.apk $(ZIP_BLDJARS) $(TOZIP_APKS) add-lewa-prebuilt $(ACT_PRE_ZIP)

这样整个包的资源也就都准备好了，接下来就是要打包了。打包在

$(BUILD_TARGET_FILES) $(INCLUDE_THIRDPART_APP) fullota.zip

这一句， 主要包含的是一个脚本和两个参数

BUILD_TARGET_FILES = $(TOOL_DIR)/build_target_files.sh $(INFO)`

我们看看 build_target_files.sh 里面有些什么

# copy the whole 
# copy the whole target_files_template dir
#将我们patch 需要用到的目录模板拷贝到out 目录下
function copy_target_files_template {
    echo "Copy target file template into current working directory"
    rm -rf $TARGET_FILES_DIR
    mkdir -p $TARGET_FILES_DIR
    cp -r $TARGET_FILES_TEMPLATE_DIR/* $TARGET_FILES_DIR
}

#将我们底包的bootimage 拷贝到out/target_files下
function copy_bootimage {
    echo "Copy bootimage"
    for file in boot.img zImage */boot.img */zImage
    do
        if [ -f $ZIP_DIR/$file ]
        then
            cp $ZIP_DIR/$file $TARGET_FILES_DIR/BOOTABLE_IMAGES/boot.img
            return
        fi
    done
}
#将低包的system 目录拷贝到target_files目录下
function copy_system_dir {
    echo "Copy system dir"
    cp -rf $ZIP_DIR/system/* $TARGET_FILES_DIR/SYSTEM
}
#将低包的data 目录拷贝到target_files目录下
function copy_data_dir {
    #The thirdpart apps have copyed in copy_target_files_template function,
    #here, just to decide whether delete them.
    if [ $INCLUDE_THIRDPART_APP = "true" ];then
       echo "Copy thirdpart apps"
    else
       rm -rf $TARGET_FILES_DIR/DATA/*
    fi
    echo "Copy lewa preinstall apps"
    mkdir -p $TARGET_FILES_DIR/DATA/
    cp -rf $ZIP_DIR/data/media/preinstall_apps $TARGET_FILES_DIR/DATA/
    if [ -f customize_data.sh ];then
        ./customize_data.sh $PRJ_DIR
    fi
}

#链接工具文件
function recover_link {
    cp -f $METADATA_DIR/linkinfo.txt $TARGET_FILES_DIR/SYSTEM
    python $TOOL_DIR/releasetools/recoverylink.py $TARGET_FILES_DIR
    rm $TARGET_FILES_DIR/SYSTEM/linkinfo.txt
}

function process_metadata {
    echo "Process metadata"
    #copy 刷机需要用到的文件信息
    cp -f $METADATA_DIR/filesystem_config.txt $TARGET_FILES_DIR/META
    cat $TOOL_DIR/target_files_template/META/filesystem_config.txt >> $TARGET_FILES_DIR/META/filesystem_config.txt
    #copy 分区表信息
    cp -f $METADATA_DIR/recovery.fstab $TARGET_FILES_DIR/RECOVERY/RAMDISK/etc
    #合并apk 签名信息
    python $TOOL_DIR/uniq_first.py $METADATA_DIR/apkcerts.txt $TARGET_FILES_DIR/META/apkcerts.txt $PRJ_DIR
    cat $TARGET_FILES_DIR/META/apkcerts.txt | sort > $TARGET_FILES_DIR/temp.txt
    cat $TOOL_DIR/metadata/apkcerts_lewa.txt | sort >> $TARGET_FILES_DIR/temp.txt
    mv $TARGET_FILES_DIR/temp.txt $TARGET_FILES_DIR/META/apkcerts.txt
    recover_link
}

#将准备好的所有文件打包成 target_files.zip
# compress the target_files dir into a zip file
function zip_target_files {
    echo "Compress the target_files dir into zip file"
    echo $TARGET_FILES_DIR
    cd $TARGET_FILES_DIR
    echo "zip -q -r -y $TARGET_FILES_ZIP *"
    zip -q -r -y $TARGET_FILES_ZIP *
    cd -
}

#对target_files 内部apk 进行签名
function sign_target_files {
    echo "Sign target files"
    $SIGN_TARGET_FILES_APKS -d $PORT_ROOT/build/security $TARGET_FILES_ZIP temp.zip
    mv temp.zip $TARGET_FILES_ZIP
    if [ "$PARTNER" != "Lewa" ];then
        cp $TARGET_FILES_ZIP $LEWA_OTA_PACKAGE
    else
        cp $TARGET_FILES_ZIP $OTA_PACKAGE
    fi
}

#对target_files.zip 进行前面并转换为最后的卡刷包
# build a new full ota package
function build_ota_package {
    echo "Build full ota package: $OUT_DIR/$OUT_ZIP_FILE"
    $OTA_FROM_TARGET_FILES -n -k $PORT_ROOT/build/security/testkey -o $TARGET_OTA_ASSERT_DEVICE $TARGET_FILES_ZIP $OUT_DIR/$OUT_ZIP_FILE
    if [ "$PARTNER" != "Lewa" ];then
        cp $OUT_DIR/$OUT_ZIP_FILE $FULL_OTA_PACKAGE
    else
        cp $OUT_DIR/$OUT_ZIP_FILE $LEWA_OTA_FULL_PACKAGE
    fi
}


if [ $# -eq 3 ];then
    NO_SIGN=true
    OUT_ZIP_FILE=$3
    INCLUDE_THIRDPART_APP=$1
elif [ $# -eq 2 ];then
    OUT_ZIP_FILE=$2
    INCLUDE_THIRDPART_APP=$1
elif [ $# -eq 1 ];then
    INCLUDE_THIRDPART_APP=$1
fi

copy_target_files_template
copy_bootimage
copy_system_dir
copy_data_dir
process_metadata
if [ -f "customize_target_files.sh" ]; then
    ./customize_target_files.sh
    if [ $? -ne 0 ];then
       exit 1
    fi
fi
zip_target_files
if [ -n "$OUT_ZIP_FILE" ];then
    if [ "$NO_SIGN" == "false" ];then
        sign_target_files
    fi
    build_ota_package
fi

以上就是整个make fullota 的过程，当然其中还包括如何生成 update-script, 如何对target_files.zip 类不的apk 进行签名等 这里也就不细说了。小米的patchrom平台也是同样的原理。从Patchrom 的打包方式可以看出，只是对修改的framework进行smali注入来达到修改framework的目的，因为并没有改动任何低包的库文件，所以patchrom 不会出现难以修复的bug 而且patchrom 编译速度很快，不需要对整个平台代码进行整个编译，而且有问题很好跟踪，所以patchrom平台是非常适合只修改framework层和app层的rom厂商来使用的。
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