Android系统分析—OTA升级

Android系统分析—OTA升级

  • 1. recovery
    • 1.1 升级流程
  • 2. 辅助功能
    • 2.1 ui.cpp
    • 2.2 screen_ui.cpp
    • 2.3 default_device.cpp
    • 2.4 roots.cpp
    • 2.5 bootloader.cpp
    • 2.6 verifier.cpp
    • 2.7 install.cpp
    • 2.8 adb_install.cpp
  • 3. updater进程
  • 4. applypatch
  • 5. 其他辅助库
  • 6. RecoverySystem

1. recovery

  recovery的源代码在bootable/recovery/目录。

  recovery在init进程中被启动,启动过程定义在/etc/init.rc中:

  在bootable/recovery/etc/init.rc中有下面的服务定义:

service recovery /sbin/recovery
  seclabel u:r:recovery:s0

1.1 升级流程

  升级主流程在recovery.cpp中实现。

  • 加载分区表(load_volume_table,默认挂载内存文件系统/tmp)
  • 保存老的日志:last_log > last_log.1 > last_log.2(rotate_last_logs)
  • 读取recovery参数(get_args)
    1. 如果没有启动命令行参数,读取boot.recovery作为参数
    2. 如果没有,读取/cache/recovery/command
    3. 将参数写回boot.recovery
  • 初始化升级device,ui
  • 如果有升级包参数update_package,安装升级包(install_package)
    1. 挂载、卸载分区(setup_install_mounts,挂载/tmp、/cache,其他卸载)
    2. 真正的升级过程(really_install_package)
      1. 更新UI
      2. 验证安装包
      3. 启动updater,执行安装脚本(try_update_binary)
  • 否则处理wipe_data,wipe_cache
  • 如果升级失败,输出菜单,处理用户选择(prompt_and_wait)
    1. 通过finish_recovery保存日志等信息
    2. 更新背景图像
    3. 获取用户选择(get_menu_selection)
      1. ui->FlushKeys()
      2. 循环处理用户按键
    4. 根据用户选择,进行相应动作
      1. 如果用户选择从外部存储(/sdcard)或者缓存目录(/cache)选择升级包,那么列出文件列表供用户选择(update_directory)
      2. 可能递归进入子目录,最终拷贝选中文件到/tmp/sideload/package.zip(copy_sideloaded_package)并安装升级包(install_package)
  • 完成升级(finish_recovery)
    1. 保存intent,locale
    2. 复制日志
    1. /tmp/recovery.log >> /cache/recovery/log (追加)
    2. /tmp/recovery.log > /cache/recovery/last_log
    3. /tmp/last_install > /cache/recovery/last_install
    1. 清除bootloader message
    2. 取消挂载/cache/recovery/command和/cache

2. 辅助功能

2.1 ui.cpp

  RecoveryUI类,定义了一系列虚接口,同时处理键击事件。通过一个线程读取键击事件,并插入队列。

2.2 screen_ui.cpp

  ScreenRecoveryUI类,负责图形界面绘制和菜单管理。启动了一个线程定期跟新界面。

2.3 default_device.cpp

  定义了DefaultDevice、DefaultUI。Device定义了升级操作列表。DefaultUI继承ScreenRecoveryUI。

2.4 roots.cpp

  管理分区挂载映射。分区配置文件:/etc/recovery.fstab。

2.5 bootloader.cpp

  读写bootloader control block,/misc分区。支持mtd,emmc存储系统。

2.6 verifier.cpp

  验证安装包。
  验证密钥文件位于/res/keys。

2.7 install.cpp

  启动updater进程(下一节介绍),并与其通过管道通信,接受updater反馈的进度等信息。

#define ASSUMED_UPDATE_BINARY_NAME “META-INF/com/google/android/update-binary”
// If the package contains an update binary, extract it and run it.
static int try_update_binary(const char *path, ZipArchive zip, int wipe_cache);

  接受的信息格式为:

  1. progress
  2. set_progress
  3. ui_print
  4. wipe_cache
  5. clear_display

2.8 adb_install.cpp

  通过adb sideload命令输入升级包升级。启动一个recovery子进程,指定“—adbd”参数。子进程将升级包存放在/tmp/update.zip。

#define ADB_SIDELOAD_FILENAME “/tmp/update.zip”

3. updater进程

  updater 就是升级包里面的 META-INF/com/google/android/update-binary 程序,在升级过程中被执行来解析执行升级脚本。

  updater 在recovery的install.cpp中被调用:

  在升级过程中,update-binary 被解压到/tmp/update_binary执行,命令行参数格式为:

update_binary <version> <fd> <name>

  updater 进程与父进程之间通过管道通信,向父进程汇报升级状态和进度。

  updater 的源代码在 bootable/recovery/updater/ 目录。

  脚本文件的名称写死在update.c 中:

#define SCRIPT_NAME "META-INF/com/google/android/updater-script"

  脚本里面使用时函数都定义在 install.c 中:

void RegisterInstallFunctions() {
    RegisterFunction("mount", MountFn);
    RegisterFunction("is_mounted", IsMountedFn);
    RegisterFunction("unmount", UnmountFn);
    RegisterFunction("format", FormatFn);
    ......
    RegisterFunction("ui_print", UIPrintFn);
    RegisterFunction("run_program", RunProgramFn);
}

4. applypatch

  工具applypatch和imgdiff。

  工具imgdiff的源码位于:recovery/applypatch。对应的应用补丁的工具为imgpatch。imgdiff用来处理*.gz,*.zip,*.apk,*.jar,*.img

  imgpatch以及bspatch都存在于applypatch工具中。与官方的bspatch在输入输出以及错误处理上有一些不同。根据diff文件的开头几个字节可以判断应该使用哪个补丁工具。开头为“BSDIFF40”的用bspatch处理,开头为“IMGDIFF2”用imgpatch处理。

5. 其他辅助库

  • libmtdutils

  处理分区挂载的函数库;

  mtdutils.c:处理mtd分区挂载、读写,mtd分区表从/proc/mtd获取。

  mounts.c:获取已经挂载节点列表,处理remount或者umount,列表从/proc/mounts获取。

  MTD(memory technology device内存技术设备)是用于访问memory设备(ROM、flash)的Linux的子系统。

  • libminzip

  小型zip解压库。

  • libmincrypt

  小型加密库。

  • libminadbd

  小型adbd,只支持usb连接,少量命令。

  • libminui

  小型UI库,通过opengl api绘图,并支持键盘事件输入。

  • libedify

  一个升级脚本语言,替代amend。基于yacc语法解析器实现,内置了简单的字符串、逻辑运算符号支持,可以通过外部函数扩展功能。

  • libapplypatch
  • libminelf

6. RecoverySystem

  源代码位于:core/java/android/os/RecoverySystem.java

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