ANDRIOD学习笔记之nand、root以及主要调试工具篇

       昨天写了Android的开发如何初始化环境配置，今天继续说说Android开发调试的几大工具，主要是adb fastboot 和emulator。一般使用eclipse进行开发的Android开发者也许完全不需要用到这几个命令，但是，若要了解到系统内部，工具无疑就是解剖Android的手术刀。

Android的NAND结构与Root的过程

       Android的刷机、Root、开发调试过程中不可避免的涉及到Android的NAND（翻译做闪存？）。耳熟能详的主要几大分区有boot、system、userdata、和recovery。

        system、userdata分区在Android文件系统中被挂载为/system和/data目录，这两个目录在使用调试工具adb的时候可以看得到，/data允许进行读写，主要存放用户自安装的程序以及使用设备产生的用户个人数据，system目录存放系统的文件以及预装的重要的系统应用，挂载到文件系统中不允许读写（除非设备被Root）。boot分区则存放操作系统的内核和initrd。recovery分区包含了一套后备的系统，主要在设备升级、备份、维护的时候使用，简单的说，要刷ROM需要进入recovery模式。

        在设备的正常工作状态（即是设备没有被Root的时候）下，只有userdata和cache分区是可读写的，其他分区则一般处在只读状态。这种设计的本意是保护系统以及系统的重要程序不被恶意纂改，保证系统的安全性，但是，当recovery分区上的recovery.img被覆盖成另一个版本（例如ClockWorkMod recovery image），recovery分区上的NAND保护机制被破坏了，NAND的分区就完全失去了保护，可以自由的更新system.img和boot.img，此时，可以说设备被Root了，或者说Nand处在"解锁（unlocked）"状态。因此，Android智能手机用户自己动手Root手机设备以及使用网上下载的手机文件来更新Nand（刷机），这是危险的举动。

fastboot的用法

        fastboot是Android SDK的用来读写NAND的工具，位于android-sdk-linux/platform-tools目录下，下面介绍fastboot的主要用法。

        1、手机首先要进入fastboot状态/recovery模式下，有些设备必须确保设备处在S-OFF (security off)状态。 下面以 华为的C8500设备来说明。

        a:首先关机

        b:按住“音量减键”不放开,按住红色“挂断键”不放开（请一直不要放开按住的“音量减键”）,按住“电源键”不放开（请一直不要放开按住的“音量减键”与红色“挂断键”）

        c:持续按住大约五秒钟（三键同时按住）,手机显示停顿在华为Logo画面（手机主界面并没有继续启动，即一直停顿在华为Logo开机画面），即表示手机进入fastboot模式

2、下面这几个命令刷写NAND的主要分区，并重启。

fastboot flash userdata data.img

fastboot flash system system.img

fastboot flash boot boot.img

fastboot reboot

3、刷写recovery分区并重启

fastboot flash recovery /path/to/<recovery>.img

fastboot reboot

4、擦除分区

fastboot erase boot

fastboot erase recovery

ADB的用法

        刷机完成后，在日常开发调试过程中，最重要的工具是adb（Android Debug Bridge），这个工具位于android-sdk-linux/platform-tools目录下。豌豆夹之类的软件是基于adb的底层机制做成的应用（由于这种应用和adb一样需要设备工作在开发调试模式下，相信Android官方其实不想鼓励这种应用）。

        ADB的用法说明：

        http://developer.android.com/guide/developing/tools/adb.html

        1、使用USB连接线连接ubuntu和智能手机设备，并在设备上打开调试模式。设置->应用程序->开发->USB调试选项打勾。

        2、adb devices能够看到设备的状态，adb shell能够连接上去设备看到一个linux的系统，使用ls还能看到文件目录

        ~/android/sdk/android-sdk-linux/platform-tools$ ./adb devices
        List of devices attached 
        0A3AABB70502A00A device

        ~/android/sdk/android-sdk-linux/platform-tools$ ./adb shell

       # ls
       acct                 init                 sd-ext
       cache                init.c8500.rc        sdcard
       config               init.goldfish.rc     sys
       d                    init.rc              system
       data                 mnt                  ueventd.goldfish.rc
       default.prop         proc                 ueventd.huawei.rc
       dev                  root                 ueventd.rc

       etc                  sbin                 vendor

3、上传下载文件

        adb pull <remote> <local>
        adb push <local> <remote>

4、查看日志

        ~/android/sdk/android-sdk-linux/platform-tools$ ./adb shell

        #logcat ActivityManager:I *:S

04-12 16:01:03.255  1262  1272 I ActivityManager: Start proc com.tencent.mm for broadcast com.tencent.mm/.booter.NotifyReceiver: pid=25676       uid=10188 gids={1006, 3003, 1015}
04-12 16:01:03.482  1262  1290 I ActivityManager: Displayed activity com.android.settings/.ApplicationSettings: 323 ms (total 323 ms)

......

4、运行系统上的命令，进入adb shell，可以查看到/system/bin有可运行的系统命令使用，此处以sqlite3为例，获取应用的用户数据（被Root的机器，好危险呀）。

        $ adb -s emulator-5554 shell
        # sqlite3 /data/data/com.example.google.rss.rssexample/databases/rssitems.db
        SQLite version 3.3.12
        Enter ".help" for instructions
        .... enter commands, then quit...
        sqlite> .exit 

emulator的用法

        emulator一般的Android开发人员也许不会了解到，原因是万能的eclipse IDE配置好了之后，开发人员就直接写应用，然后在IDE上运行调试去了。这无疑很大程度的降低了开发人员的技术门槛。emulator位于android-sdk-linux/tools目录下，相关的官方文档：

        http://developer.android.com/guide/developing/tools/emulator.html

        http://developer.android.com/guide/developing/devices/emulator.html。

        emulator的工作原理很简单，创建开发机器上的虚拟硬件设备，在虚拟硬件设备上面运行系统。如果使用eclipse IDE，在第一次运行程序的时候会自动提醒建立虚拟硬件设备（图形界面，直接点击即可）。手工使用命令行创建虚拟硬件设备也可以，参考http://developer.android.com/guide/developing/devices/managing-avds-cmdline.html。

        命令行下创建虚拟硬件设备：

        ~/android/sdk/android-sdk-linux/tools$ ./android create avd -n my_android2.3 -t 3

        Auto-selecting single ABI armeabi
        Android 2.3.3 is a basic Android platform.
        Do you wish to create a custom hardware profile [no]
        Created AVD 'my_android2.3' based on Android 2.3.3, ARM (armeabi) processor,
        with the following hardware config:
        hw.lcd.density=240
        vm.heapSize=24
        hw.ramSize=256

        命令行下运行模拟器，可以看到一个基于qemu虚拟机上运行的android模拟设备的运行界面：

        ~/android/sdk/android-sdk-linux/tools$ ./emulator -avd my_android2.3

        用模拟器加载非系统缺省的调试NAND文件，创建好虚拟硬件设备后，使用emulator的参数指定第三方NAND分区文件。例如，下面的命令指定了自编译出来的各种文件：

        ./emulator -avd my_emulator_avd -system ~/cyanogenmod/out/target/product/c8500/system.img -data ~/cyanogenmod/out/target/product/c8500/userdata.img -kernel ~/cyanogenmod/out/target/product/c8500/kernel -ramdisk ~/cyanogenmod/out/target/product/c8500/ramdisk.img -debug all

        遗憾的是，上述命令我并没有调试成功，模拟器上面显示出黑屏，上述命令仅仅供参考吧。