[Android]构建boot.img:root目录与ramdisk.img的生成
2014-04-23 13:43
441 查看
以TCC88XX为例,当在Android顶层源码目录使用make编译完成后,会生成这样一个目录:
out/target/product/tcc8800,该目录内部有我们需要的boot.img和system.img,boot.mg
使用kernel和out/target/product/tcc8800/root目录打包而成(广义的ramdisk),也就是说,
boot.img是由kernel和ramdisk.img生成得到,在本文中主要分析root目录和ramdisk.img的生成,
在Android编译框架中,把许多固定的、反复用到的目录路径定义为宏变量,而上述生成的目录
out/target/product/tcc8800的宏即为:PRODUCT_OUT
out/target/product/tcc8800/system的宏即为:TARGET_OUT
而out/target/product/tcc8800/root的宏即为:TARGET_ROOT_OUT,
out/target/product/tcc8800/root主要是由system/core/rootdir目录拷贝得到的,
为此我分析了system/core/rootdir目录中的Android.mk文件,具体情况是这样的:
copy_from := etc/dbus.confetc/hosts
copy_from += etc/vold.fstab
以上内容将需要拷贝的文件添加到copy_from变量中,以便后续处理。
拷贝到那里呢? 在看看copy_to的定义:
copy_to := $(addprefix $(TARGET_OUT)/,$(coby_from))
该语句即为copy_from中每个字符串片段添加一个TARGET_OUT前缀(即system),这样copy_to的
内容就很明了:
copy_to :=out/target/product/tcc8800/system/etc/dbus.conf ...之类,在此略掉。
之后,给copy_from添加路径前缀:
copy_from := $(addprefix $(LOCAL_PATH)/, $(copy_from)
之所以要添加前缀的原因是接下来马上要设置的拷贝语句:
上述语句会让Android在构建img前,自动完成拷贝工作,其中使用到符号%进行匹配,这也是为什么要
给copy_from添加前缀的原因。
随后,脚本将copy_to变量添加进 ALL_PREBUILT全局宏中:
ALL_PREBUILT += $(copy_to)
最后,在build/core/Makefile中看到copy_to的内容被提取到了另外一个全局宏 ,具体如下:
由于上述4行内容设计到system.img的生成,在此不深究。
看来system/core/rootdir中的部分内容是拷贝到了out/target/product/tcc8800/system中的,并不是
完完全全拷贝到out/target/product/tcc8800/root目录中去的。
我们回头继续查看system/core/rootdir/Android.mk文件,该文件中剩下的内容才是与root密切相关的。
file := $(TARGET_ROOT_OUT)/init.rc
然后也是经典的拷贝设置:
接下来的脚本的内容是为生成boot.img而写的。
看来原理也和上述system的拷贝相同,在build/core/Makefile中是由INTERNAL_RAMDISK_FILE提取的,
具体如下:INTERNAL_RAMDISK_FILES := $(filter $(TARGET_ROOT_OUT)/%, $(ALL_PREBUILT)
...
随后有一段很关键的句子直接道破了ramdisk.img的生成:
如此多的宏,让我们一一列出它们的值:
BUILT_RAMDISK_TARGET = $(PRODUCT_OUT/ramdisk.img 这是我们的目标
INSTALLED_RAMDISK_TARGET = BUILT_RAMDISK_TARGET 目标伪装了一下。
MKBOOTFS = mkbootfs 就是位于out/host/linux-x86/bin目录下的mkbootfs,这东西自然也有后话。
INTERNAL_RAMDISK_FILES = 所有TARGET_ROOT_OUT中的文件
由此可以看出root目录先被打包生成了ramdisk.img,然后才合并进boot.img的。
上文已经对boot.img其中组成部分之一ramdisk.img做了分析,boot.img另外一个重要的组成部分就是kernel了,
这里所说的kernel,可以只理解为位于out/target/product/tcc8800/中的kernel文件,本文主要分析kernel的拷贝
过程以及如何被打包到boot.img中。经过分析得知位于out/target/product/tcc8800/中的kernel文件其实就是内核
编译后的Image文件,位于kernel/arch/arm/boot目录下,线索就是这个Image文件,经过搜索发现一处定义:
LOCAL_KERNEL := kernel/arch/arm/boot/Image
该定义位于devices/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中,紧接着,在同目录的Android.mk中
有以下一段定义:
意在将Image文件拷贝且重命名为kernel,随后的拷贝设置是在build/core/Makefile中完成的,在此略掉。
那么,拷贝完成后,kernel文件如何被打包到boot.img中呢?同样在build/core/Makefile中有以下一段内容:
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS := ... --kernel $(INSTALLED_KERNEL_TARGET)
现在的问题就是查看 INSTALLED_KERNEL_TARGET的定义,该宏位于build/target/board/Android.mk中:
INSTALLED_KERNEL_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/kernel
内容很明显了,至此,内核Image算是到位了。
另外INSTALL_KERNEL_TARGET定义在build/target/board/Android.mk中有点怪怪的,
build/target/board/Android.mk在main.mk中通过subdir_makefiles抽取得到,并包含进main.mk中
在前两篇同一系列的文章中都提到了以下一段语句:
view
source
print?
显然,boot.img中包含了Image和ramdisk.img文件,但boot.img中的内容远不只这么多,本文将介绍
boot.img中的其它参数,boot.img的生成以及最终boot.img的组成格式.
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS还包含以下内容:
1.附加的内核命令行(cmdline): BOARD_KERNEL_CMDLINE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容(strip起到去除空格的作用):
而BOARD_KERNEL_CMDLINE则在文件device/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中定义:
2.内核加载的基地址,BOARD_KERNEL_BASE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
而BOARD_KERNEL_BASE也在device/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中定义。
3.映像的页面大小:BOARD_KERNEL_PAGESIZE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
而BOARD_KERNEL_PAGESIZE 却在device/telechips/tcc8800/BoardConfig.mk中定义:
剩下的内容就是生成boot.img的关键语句,在 build/core/Makefile中,内容如下:
到此,我们可以知道 INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS的内容是:
而预知boot.img的格式,必须查看MKBOOTIMG这个程序,其实就是out/host/linux-x86/bin/mkbootimg中的mkbootimg程序。
mkbootimg程序由system/core/mkbootimg工程生成得到,为此我们来看看其中的mkbootimg.c文件,其中有这样一段:
可见boot.img是由文件头信息,内核数据以及文件系统数据组成,它们之间非页面对齐部分用0填充(可以
查看write_padding的代码),文件头信息的具体结构可以在system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到:
其它成员也很明了,由此可知boot.img的大致组成结构了。
显然,boot.img中包含了Image和ramdisk.img文件,但boot.img中的内容远不只这么多,本文将介绍
boot.img中的其它参数,boot.img的生成以及最终boot.img的组成格式.
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS还包含以下内容:
1.附加的内核命令行(cmdline): BOARD_KERNEL_CMDLINE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容(strip起到去除空格的作用):
而BOARD_KERNEL_CMDLINE则在文件device/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中定义:
2.内核加载的基地址,BOARD_KERNEL_BASE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
而BOARD_KERNEL_BASE也在device/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中定义。
3.映像的页面大小:BOARD_KERNEL_PAGESIZE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
而BOARD_KERNEL_PAGESIZE 却在device/telechips/tcc8800/BoardConfig.mk中定义:
剩下的内容就是生成boot.img的关键语句,在 build/core/Makefile中,内容如下:
到此,我们可以知道 INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS的内容是:
而预知boot.img的格式,必须查看MKBOOTIMG这个程序,其实就是out/host/linux-x86/bin/mkbootimg中的mkbootimg程序。
mkbootimg程序由system/core/mkbootimg工程生成得到,为此我们来看看其中的mkbootimg.c文件,其中有这样一段:
可见boot.img是由文件头信息,内核数据以及文件系统数据组成,它们之间非页面对齐部分用0填充(可以
查看write_padding的代码),文件头信息的具体结构可以在system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到:
其它成员也很明了,由此可知boot.img的大致组成结构了。
out/target/product/tcc8800,该目录内部有我们需要的boot.img和system.img,boot.mg
使用kernel和out/target/product/tcc8800/root目录打包而成(广义的ramdisk),也就是说,
boot.img是由kernel和ramdisk.img生成得到,在本文中主要分析root目录和ramdisk.img的生成,
在Android编译框架中,把许多固定的、反复用到的目录路径定义为宏变量,而上述生成的目录
out/target/product/tcc8800的宏即为:PRODUCT_OUT
out/target/product/tcc8800/system的宏即为:TARGET_OUT
而out/target/product/tcc8800/root的宏即为:TARGET_ROOT_OUT,
out/target/product/tcc8800/root主要是由system/core/rootdir目录拷贝得到的,
为此我分析了system/core/rootdir目录中的Android.mk文件,具体情况是这样的:
copy_from := etc/dbus.confetc/hosts
copy_from += etc/vold.fstab
以上内容将需要拷贝的文件添加到copy_from变量中,以便后续处理。
拷贝到那里呢? 在看看copy_to的定义:
copy_to := $(addprefix $(TARGET_OUT)/,$(coby_from))
该语句即为copy_from中每个字符串片段添加一个TARGET_OUT前缀(即system),这样copy_to的
内容就很明了:
copy_to :=out/target/product/tcc8800/system/etc/dbus.conf ...之类,在此略掉。
之后,给copy_from添加路径前缀:
copy_from := $(addprefix $(LOCAL_PATH)/, $(copy_from)
之所以要添加前缀的原因是接下来马上要设置的拷贝语句:
1 | $(copy_to) : $(TARGET_OUT)/% : $(LOCAL_PATH)/% | $(ACP) |
2 |
3 | $(transform-prebuilt-to-target) |
给copy_from添加前缀的原因。
随后,脚本将copy_to变量添加进 ALL_PREBUILT全局宏中:
ALL_PREBUILT += $(copy_to)
最后,在build/core/Makefile中看到copy_to的内容被提取到了另外一个全局宏 ,具体如下:
1 | #build/core/Makefile |
2 |
3 | INTERNAL_SYSTEMIMAGE_FILES := $(filter $(TARGET_OUT)/%,$(ALL_PREBUILT) ...... |
看来system/core/rootdir中的部分内容是拷贝到了out/target/product/tcc8800/system中的,并不是
完完全全拷贝到out/target/product/tcc8800/root目录中去的。
我们回头继续查看system/core/rootdir/Android.mk文件,该文件中剩下的内容才是与root密切相关的。
file := $(TARGET_ROOT_OUT)/init.rc
然后也是经典的拷贝设置:
1 | $( file ) : $(LOCAL_PATH)/% | $(ACP) |
2 |
3 | $(transform-prebuilt-to-target) |
1 | ALL_PREBUILT +=$( file ) |
2 |
3 | $(INSTALLED_RAMDISK_TARGET):$( file ) |
具体如下:INTERNAL_RAMDISK_FILES := $(filter $(TARGET_ROOT_OUT)/%, $(ALL_PREBUILT)
...
随后有一段很关键的句子直接道破了ramdisk.img的生成:
1 | INSTALLED_RAMDISK_TARGET=$(BUILT_RAMDISK_TARGET) |
2 |
3 | $(INSTALLED_RAMDISK_TARGET):$(MKBOOTFS $(INTERNAL_RAMDISK_FILES | $(MINIGZIP) |
4 |
5 | $(hide) $(MKBOOTFS) $(TARGET_ROOT_OUT) | $(MINIGZIP) > $@ |
BUILT_RAMDISK_TARGET = $(PRODUCT_OUT/ramdisk.img 这是我们的目标
INSTALLED_RAMDISK_TARGET = BUILT_RAMDISK_TARGET 目标伪装了一下。
MKBOOTFS = mkbootfs 就是位于out/host/linux-x86/bin目录下的mkbootfs,这东西自然也有后话。
INTERNAL_RAMDISK_FILES = 所有TARGET_ROOT_OUT中的文件
由此可以看出root目录先被打包生成了ramdisk.img,然后才合并进boot.img的。
上文已经对boot.img其中组成部分之一ramdisk.img做了分析,boot.img另外一个重要的组成部分就是kernel了,
这里所说的kernel,可以只理解为位于out/target/product/tcc8800/中的kernel文件,本文主要分析kernel的拷贝
过程以及如何被打包到boot.img中。经过分析得知位于out/target/product/tcc8800/中的kernel文件其实就是内核
编译后的Image文件,位于kernel/arch/arm/boot目录下,线索就是这个Image文件,经过搜索发现一处定义:
LOCAL_KERNEL := kernel/arch/arm/boot/Image
该定义位于devices/telechips/tcc88xx-common/BoardConfigCommon.mk中,紧接着,在同目录的Android.mk中
有以下一段定义:
1 | PRODUCT_COPY_FILES += \ |
2 |
3 | $(LOCAL_KERNEL):kernel |
那么,拷贝完成后,kernel文件如何被打包到boot.img中呢?同样在build/core/Makefile中有以下一段内容:
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS := ... --kernel $(INSTALLED_KERNEL_TARGET)
现在的问题就是查看 INSTALLED_KERNEL_TARGET的定义,该宏位于build/target/board/Android.mk中:
INSTALLED_KERNEL_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/kernel
内容很明显了,至此,内核Image算是到位了。
另外INSTALL_KERNEL_TARGET定义在build/target/board/Android.mk中有点怪怪的,
build/target/board/Android.mk在main.mk中通过subdir_makefiles抽取得到,并包含进main.mk中
在前两篇同一系列的文章中都提到了以下一段语句:
view
source
print?
1 | #build/core/Makefile |
2 |
3 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS := \ |
4 |
5 | --kernel $(INSTALLED_KERNEL_TARGET) \ |
6 |
7 | --ramdisk $(INSTALLED_RAMDISK_TARGET) |
boot.img中的其它参数,boot.img的生成以及最终boot.img的组成格式.
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS还包含以下内容:
1.附加的内核命令行(cmdline): BOARD_KERNEL_CMDLINE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容(strip起到去除空格的作用):
1 | BOARD_KERNEL_CMDLINE := $(strip $(BOARD_KERNEL_CMDLINE) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_CMDLINE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --cmdline "$(BOARD_KERNEL_CMDLINE)" |
6 |
7 | #endif |
1 | BOARD_KERNEL_CMDLINE := console=ttyTCC, 115200n8 |
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
1 | BOARD_KERNEL_BASE := $(strip $(BOARD_KERNEL_BASE)) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_BASE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --base $(BOARD_KERNEL_BASE) |
6 |
7 | endif |
1 | BOARD_KERNEL_BASE := 0x40000000 |
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
1 | BOARD_KERNEL_PAGESIZE:= $(strip $(BOARD_KERNEL_PAGESIZE)) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_PAGESIZE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --pagesize $(BOARD_KERNEL_PAGESIZE) |
6 |
7 | endif |
1 | BOARD_KERNEL_PAGESIZE := 8192 |
1 | INSTALLED_BOOTIMAGE_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/boot.img |
2 |
3 | $(INTALLED_BOOTIMAGE_TARGET) : $(MKBOOTIMG) $(INTERNAL_BOOTIMAGE_FILE |
4 |
5 | $(hide) $(MKBOOTIMG) $(INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS) --output $@ |
1 | --kernel |
2 | --ramdisk out/target/product/tcc8800/ramdisk.img |
3 | --cmdline console=ttyTCC,115200n8 |
4 | --base 0x40000000 --pagesize 8192 |
mkbootimg程序由system/core/mkbootimg工程生成得到,为此我们来看看其中的mkbootimg.c文件,其中有这样一段:
01 | //信息头部分 |
02 | if (write(fd,&hdr, sizeof (hdr)) != sizeof (hdr)) goto fail; |
03 | if (write_padding(fd,pagesize, sizeof (hdr))) goto fail; |
04 |
05 | //内核部分 |
06 | if (write(fd,&kernel_data, hdr.kernel_size)!= hdr.kernel_size) |
07 | goto fail; |
08 | if (write_padding(fd,pagesize,hdr.kernel_size)) goto fail; |
09 |
10 | //文件系统部分 |
11 | if (write(fd,&ramdisk_data,hdr.ramdisk_size)!= hdr.ramdisk_size) |
12 | goto fail; |
13 | if (wirte_padding(fd,pagesize,hdr.ramdisk_size)) goto fail; |
查看write_padding的代码),文件头信息的具体结构可以在system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到:
01 | struct boot_img_hdr |
02 |
03 | { |
04 |
05 | unsigned char magic[BOOT_MAGIC_SIZE]; |
06 |
07 | unsigned kernel_size; |
08 |
09 | unsigned kernel_addr; |
10 |
11 | unsigned ramdisk_size; |
12 |
13 | unsigned ramdisk_addr; |
14 |
15 | unsigned second_size; |
16 |
17 | unsigned second_addr; |
18 |
19 | unsigned tags_addr; |
20 |
21 | unsigned page_size; |
22 |
23 | unsigned unused[2]; |
24 |
25 | unsigned char name[BOOT_NAME_SIZE] |
26 |
27 | unsigned char cmdline[BOOT_ARGS_SIZE] |
28 |
29 | unsigned id [8]; //存放时间戳,校验和,SHA加密等内容 |
30 |
31 | } |
1 | #build/core/Makefile |
2 |
3 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS := \ |
4 |
5 | --kernel $(INSTALLED_KERNEL_TARGET) \ |
6 |
7 | --ramdisk $(INSTALLED_RAMDISK_TARGET) |
boot.img中的其它参数,boot.img的生成以及最终boot.img的组成格式.
INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS还包含以下内容:
1.附加的内核命令行(cmdline): BOARD_KERNEL_CMDLINE
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容(strip起到去除空格的作用):
1 | BOARD_KERNEL_CMDLINE := $(strip $(BOARD_KERNEL_CMDLINE) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_CMDLINE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --cmdline "$(BOARD_KERNEL_CMDLINE)" |
6 |
7 | #endif |
1 | BOARD_KERNEL_CMDLINE := console=ttyTCC, 115200n8 |
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
1 | BOARD_KERNEL_BASE := $(strip $(BOARD_KERNEL_BASE)) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_BASE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --base $(BOARD_KERNEL_BASE) |
6 |
7 | endif |
1 | BOARD_KERNEL_BASE := 0x40000000 |
同样在build/core/Makefile中,有以下一段内容:
1 | BOARD_KERNEL_PAGESIZE:= $(strip $(BOARD_KERNEL_PAGESIZE)) |
2 |
3 | ifdef BOARD_KERNEL_PAGESIZE |
4 |
5 | INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS += --pagesize $(BOARD_KERNEL_PAGESIZE) |
6 |
7 | endif |
1 | BOARD_KERNEL_PAGESIZE := 8192 |
1 | INSTALLED_BOOTIMAGE_TARGET := $(PRODUCT_OUT)/boot.img |
2 |
3 | $(INTALLED_BOOTIMAGE_TARGET) : $(MKBOOTIMG) $(INTERNAL_BOOTIMAGE_FILE |
4 |
5 | $(hide) $(MKBOOTIMG) $(INTERNAL_BOOTIMAGE_ARGS) --output $@ |
1 | --kernel |
2 | --ramdisk out/target/product/tcc8800/ramdisk.img |
3 | --cmdline console=ttyTCC,115200n8 |
4 | --base 0x40000000 --pagesize 8192 |
mkbootimg程序由system/core/mkbootimg工程生成得到,为此我们来看看其中的mkbootimg.c文件,其中有这样一段:
01 | //信息头部分 |
02 | if (write(fd,&hdr, sizeof (hdr)) != sizeof (hdr)) goto fail; |
03 | if (write_padding(fd,pagesize, sizeof (hdr))) goto fail; |
04 |
05 | //内核部分 |
06 | if (write(fd,&kernel_data, hdr.kernel_size)!= hdr.kernel_size) |
07 | goto fail; |
08 | if (write_padding(fd,pagesize,hdr.kernel_size)) goto fail; |
09 |
10 | //文件系统部分 |
11 | if (write(fd,&ramdisk_data,hdr.ramdisk_size)!= hdr.ramdisk_size) |
12 | goto fail; |
13 | if (wirte_padding(fd,pagesize,hdr.ramdisk_size)) goto fail; |
查看write_padding的代码),文件头信息的具体结构可以在system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到:
01 | struct boot_img_hdr |
02 |
03 | { |
04 |
05 | unsigned char magic[BOOT_MAGIC_SIZE]; |
06 |
07 | unsigned kernel_size; |
08 |
09 | unsigned kernel_addr; |
10 |
11 | unsigned ramdisk_size; |
12 |
13 | unsigned ramdisk_addr; |
14 |
15 | unsigned second_size; |
16 |
17 | unsigned second_addr; |
18 |
19 | unsigned tags_addr; |
20 |
21 | unsigned page_size; |
22 |
23 | unsigned unused[2]; |
24 |
25 | unsigned char name[BOOT_NAME_SIZE] |
26 |
27 | unsigned char cmdline[BOOT_ARGS_SIZE] |
28 |
29 | unsigned id [8]; //存放时间戳,校验和,SHA加密等内容 |
30 |
31 | } |
相关文章推荐
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- Android构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- Android构建boot.img:root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- Android构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- Android构建boot.img(一):root目录与ramdisk.img的生成
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(三):boot.img的生成与结构
- [Android]构建boot.img(二):kernel的拷贝与打包
- android system.img,ramdisk.img,boot.img 分析
- android system.img,ramdisk.img,boot.img 分析
- 读取boot.img头(根据Android源码中的bootimg.h读取)将kernel和ramdisk读取出来