Android 8.0 recovery 流程分析
2024-05-08 17:43:52
这里主要分析non A/B模式下的recovery流程
A/B模式下的recovery在boot中
后续会不断补充，如果有疏漏或者错误的地方，请指出，共同学习，谢谢！
一、流程分析
首先列出recovery流程的几个重要点，接着会详细分析
- 加载recovery.fstab分区表
- 解析传入的参数
- recovery界面相关的设置
- 执行命令
- 如果没有命令，等待用户输入
- 结束recovery
1.加载分区表
首先看recovery.cpp的main函数，后面会解释为什么
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {//因为这个时候还没启动logcat，这里应该是设置将log打印到屏幕上和recovery.log中android::base::InitLogging(argv, &UiLogger);//下面是加载pmsg log文件// Take last pmsg contents and rewrite it to the current pmsg session.static const char filter[] = "recovery/";// Do we need to rotate?//这里应该和重命名log文件有关bool doRotate = false;__android_log_pmsg_file_read(LOG_ID_SYSTEM, ANDROID_LOG_INFO, filter,logbasename, &doRotate);// Take action to refresh pmsg contents__android_log_pmsg_file_read(LOG_ID_SYSTEM, ANDROID_LOG_INFO, filter,logrotate, &doRotate);//看注释，这里是启动迷你版的adbd，为了使用adb sideload命令if (argc == 2 && strcmp(argv[1], "--adbd") == 0) {minadbd_main();return 0;}//猜测这里是把log输出重定向到/tmp/recovery.logredirect_stdio(TEMPORARY_LOG_FILE);//加载recovery.fstab并建立分区表信息，在etc/目录下，recovery模式连adb可以看到load_volume_table();//从上面建立的分区表信息中读取是否有cache分区，因为log等重要信息都存在cache分区里has_cache = volume_for_path(CACHE_ROOT) != nullptr;..........
}详细看下是如何加载分区表的
[roots.cpp]
void load_volume_table()
{int i;int ret;fstab = fs_mgr_read_fstab_default();if (!fstab) {LOG(ERROR) << "failed to read default fstab";return;}//将对应的信息加入到一条链表中ret = fs_mgr_add_entry(fstab, "/tmp", "ramdisk", "ramdisk");if (ret < 0 ) {LOG(ERROR) << "failed to add /tmp entry to fstab";fs_mgr_free_fstab(fstab);fstab = NULL;return;}printf("recovery filesystem table\n");printf("=========================\n");//在last_log中打印分区表信息//打印的顺序是：//编号 | 挂载节点 | 文件系统类型 | 块设备 | 长度for (i = 0; i < fstab->num_entries; ++i) {Volume* v = &fstab->recs[i];printf(" %d %s %s %s %lld\n", i, v->mount_point, v->fs_type,v->blk_device, v->length);}printf("\n");
}跟踪fs_mgr_read_fstab_default
[fs_mgr_fstab.cpp]
struct fstab *fs_mgr_read_fstab_default()
{std::string hw;std::string default_fstab;//下面应该是去其它位置查询fstab文件，由于/sbin/recovery是有的，这里default_fstab是"/etc/recovery.fstab"//A/B和non A/B下fstab文件是不同的if (access("/sbin/recovery", F_OK) == 0) {default_fstab = "/etc/recovery.fstab";} else if (fs_mgr_get_boot_config("hardware", &hw)) { // normal bootfor (const char *prefix : {"/odm/etc/fstab.","/vendor/etc/fstab.", "/fstab."}) {default_fstab = prefix + hw;if (access(default_fstab.c_str(), F_OK) == 0) break;}} else {LWARNING << __FUNCTION__ << "(): failed to find device hardware name";}//fs_mgr_read_fstab_dt函数是读取/proc/device-tree/firmware/android/fstab文件//fs_mgr_read_fstab是解析/etc/recovery.fstab文件//in_place_merge将上面读取的结果合并struct fstab *fstab_dt = fs_mgr_read_fstab_dt();struct fstab *fstab = fs_mgr_read_fstab(default_fstab.c_str());return in_place_merge(fstab_dt, fstab);
}2.解析参数
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {........//通过get_args方法获取传入的参数，顺便解析到args中，后面会在log中打出参数//get_args方法获取misc分区的command文件std::vector<std::string> args = get_args(argc, argv);std::vector<char*> args_to_parse(args.size());std::transform(args.cbegin(), args.cend(), args_to_parse.begin(),[](const std::string& arg) { return const_cast<char*>(arg.c_str()); });//调用getopt_long解析参数，这是固定用法，可以网上搜索资料，大致意思就是根据OPTIONS，将参数转换成对应的字符//例如：传入的参数是"Command: "/sbin/recovery" "--update_package=/sdcard/update.zip" "--launch_app=update_launcher" "--requester=com.asus.UpdateLauncher" "--locale=zh_CN_#Hans""//其中包含update_package，那么getopt_long依次返回的结果就是"u" "l"while ((arg = getopt_long(args_to_parse.size(), args_to_parse.data(), "", OPTIONS,&option_index)) != -1) {}//加载客制化的东西，比如语言之类的// load_locale_from_cache不展开说了，大致过程就是从之前解析分区表得到的fstab中查询/cache/recovery/last_locale文件是否存在，如果存在就读取里面的值if (locale.empty()) {if (has_cache) {locale = load_locale_from_cache();}if (locale.empty()) {locale = DEFAULT_LOCALE;}}........
}获取参数比较重要，仔细看看:
//提前了解下bootloader_message结构体
struct bootloader_message {char command[32];char status[32];char recovery[768];char stage[32];char reserved[1184];
};static std::vector<std::string> get_args(const int argc, char** const argv) {CHECK_GT(argc, 0);bootloader_message boot = {};std::string err;//通过函数从misc分区中去读BCB数据库到boot变量中if (!read_bootloader_message(&boot, &err)) {LOG(ERROR) << err;// If fails, leave a zeroed bootloader_message.boot = {};}stage = std::string(boot.stage);if (boot.command[0] != 0) {std::string boot_command = std::string(boot.command, sizeof(boot.command));LOG(INFO) << "Boot command: " << boot_command;}if (boot.status[0] != 0) {std::string boot_status = std::string(boot.status, sizeof(boot.status));LOG(INFO) << "Boot status: " << boot_status;}std::vector<std::string> args(argv, argv + argc);//如果传入参数为空，先看misc分区中的 bootloader_message是否有内容if (args.size() == 1) {boot.recovery[sizeof(boot.recovery) - 1] = '\0'; // Ensure terminationstd::string boot_recovery(boot.recovery);std::vector<std::string> tokens = android::base::Split(boot_recovery, "\n");if (!tokens.empty() && tokens[0] == "recovery") {for (auto it = tokens.begin() + 1; it != tokens.end(); it++) {// Skip empty and '\0'-filled tokens.if (!it->empty() && (*it)[0] != '\0') args.push_back(std::move(*it));}LOG(INFO) << "Got " << args.size() << " arguments from boot message";} else if (boot.recovery[0] != 0) {LOG(ERROR) << "Bad boot message: \"" << boot_recovery << "\"";}}//如果参数为空，并且有cache分区，那么解析"/cache/recovery/command"中内容if (args.size() == 1 && has_cache) {std::string content;if (ensure_path_mounted(COMMAND_FILE) == 0 &&android::base::ReadFileToString(COMMAND_FILE, &content)) {std::vector<std::string> tokens = android::base::Split(content, "\n");// All the arguments in COMMAND_FILE are needed (unlike the BCB message,// COMMAND_FILE doesn't use filename as the first argument).for (auto it = tokens.begin(); it != tokens.end(); it++) {// Skip empty and '\0'-filled tokens.if (!it->empty() && (*it)[0] != '\0') args.push_back(std::move(*it));}LOG(INFO) << "Got " << args.size() << " arguments from " << COMMAND_FILE;}}//将得到的参数写入到misc分区中std::vector<std::string> options(args.cbegin() + 1, args.cend());if (!update_bootloader_message(options, &err)) {LOG(ERROR) << "Failed to set BCB message: " << err;}return args;
}3.recovery界面设置
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {........//设置更新的类型，如果参数中没有--security，那么在安装界面会显示”正在安装系统更新”，否则显示“正在安装安全更新”//这里会调用SetSystemUpdateText 方法把显示哪种文字的选择存在installing_text中，后面解析具体命令的时候会调用GetCurrentText来显示ui->SetSystemUpdateText(security_update);//显示recovery的背景ui->SetBackground(RecoveryUI::NONE);//参数中没有show_text，此处为false//ShowText的意思是显示菜单，Android默认不显示的if (show_text) ui->ShowText(true);//下面设置selinux权限//相关文件：plat_file_contexts，nonplat_file_contexts，存放在recovery模式根目录下sehandle = selinux_android_file_context_handle();selinux_android_set_sehandle(sehandle);if (!sehandle) {ui->Print("Warning: No file_contexts\n");}//啥都没做device->StartRecovery();//把手机中的属性值打出来property_list(print_property, NULL);........
}4.执行命令
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {........//下面就是具体升级的地方，重点！int status = INSTALL_SUCCESS;if (update_package != NULL) {modified_flash = true;//首先判断电量是否OK，这里用的是系统提供的API
//is_battery_ok()方法的判断逻辑是：
1.手机非充电模式下，电量大于20%
2.手机充电模式下，注意，这里充电必须使用AC电源充电，USB连接电脑是不行的，这种情况下电量大于15%
在Android.mk中有”LOCAL_HAL_STATIC_LIBRARIES := libhealthd”这就是应用的库
recovery.cpp中包含”#include <healthd/BatteryMonitor.h>”if (!is_battery_ok()) {ui->Print("battery capacity is not enough for installing package, needed is %d%%\n",BATTERY_OK_PERCENTAGE);// Log the error code to last_install when installation skips due to// low battery.log_failure_code(kLowBattery, update_package);status = INSTALL_SKIPPED;} else if (bootreason_in_blacklist()) { //这里是判断重启的原因，看看是否是非法的// Skip update-on-reboot when bootreason is kernel_panic or similarui->Print("bootreason is in the blacklist; skip OTA installation\n");log_failure_code(kBootreasonInBlacklist, update_package);status = INSTALL_SKIPPED;} else {//真正执行升级的地方status = install_package(update_package, &should_wipe_cache,TEMPORARY_INSTALL_FILE, true, retry_count);//如果升级成功，并且主动要求清除cache，这里是通过升级脚本来判断的if (status == INSTALL_SUCCESS && should_wipe_cache) {wipe_cache(false, device);}if (status != INSTALL_SUCCESS) {ui->Print("Installation aborted.\n");//如果是IO出现错误，那么重新来一次if (status == INSTALL_RETRY && retry_count < EIO_RETRY_COUNT) {copy_logs();//调用set_retry_bootloader_message向bootloader_message写命令set_retry_bootloader_message(retry_count, args);// Print retry count on screen.ui->Print("Retry attempt %d\n", retry_count);// Reboot and retry the updateif (!reboot("reboot,recovery")) {ui->Print("Reboot failed\n");} else {while (true) {pause();}}}// If this is an eng or userdebug build, then automatically// turn the text display on if the script fails so the error// message is visible.if (is_ro_debuggable()) {ui->ShowText(true);}}}} else if//下面是各种命令，比如清除cache，恢复工厂等，不细看……}else if (!just_exit) { //如果传入的参数中没有指定，那么进recovery就会走到这status = INSTALL_NONE; // No command specified//在recovery背景显示”No commnad”这是根据图片no_command_text.png来显示的ui->SetBackground(RecoveryUI::NO_COMMAND);//Android默认user版本不显示选项，只显示机器人倒地和”No command”如果想要进入recovery模式，按power键1~2s，再短按音量上键即可//通常要把判断移除，直接显示选项if (is_ro_debuggable()) {ui->ShowText(true);}}........
}5.如果没有指定命令，等待用户输入
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {........//如果升级错误，显示”Error!”,通常测试就会提供错误的图片if (!sideload_auto_reboot && (status == INSTALL_ERROR || status == INSTALL_CORRUPT)) {//将log保存下来copy_logs();ui->SetBackground(RecoveryUI::ERROR);}//如果传入的参数中没有指定，那么稍后会自动重启，如果有那么关机Device::BuiltinAction after = shutdown_after ? Device::SHUTDOWN : Device::REBOOT;//当然，这只针对user版本，因为userdebug和eng版本在上面执行了ShowText，所以下面IsTextVisible得到的结果是true，就不会重启或关机if ((status != INSTALL_SUCCESS && status != INSTALL_SKIPPED && !sideload_auto_reboot) ||ui->IsTextVisible()) {//prompt_and_wait()函数是个死循环 开始显示recovery选项 并处理用户通过按键或者触摸屏的选项，如重启，升级等Device::BuiltinAction temp = prompt_and_wait(device, status);if (temp != Device::NO_ACTION) {after = temp;}}........
}看下log如何保存的：
[recovery.cpp]
static void copy_logs() {//如果啥都没有改，不需要存logif (!modified_flash) {return;}// Always write to pmsg, this allows the OTA logs to be caught in logcat -L//这里说是将log写入到pmsg中，下次通过logcat -L就可以查看log，为啥实验不行呢，提示”logcat read failure”copy_log_file_to_pmsg(TEMPORARY_LOG_FILE, LAST_LOG_FILE);copy_log_file_to_pmsg(TEMPORARY_INSTALL_FILE, LAST_INSTALL_FILE);// We can do nothing for now if there's no /cache partition.if (!has_cache) {return;}//确保要存入的log路径是挂载的ensure_path_mounted(LAST_LOG_FILE);ensure_path_mounted(LAST_KMSG_FILE);//更改log的文件名，调整顺序//如果有多份log，last_log是最新的，last_log.1第二，last_log.2第三，依次往后，last_kmsg同样rotate_logs(LAST_LOG_FILE, LAST_KMSG_FILE);//拷贝log文件到cache/recovery/目录copy_log_file(TEMPORARY_LOG_FILE, LOG_FILE, true);copy_log_file(TEMPORARY_LOG_FILE, LAST_LOG_FILE, false);copy_log_file(TEMPORARY_INSTALL_FILE, LAST_INSTALL_FILE, false);//保存kernel log， 这里面能看到selinux权限的问题，挺有用的save_kernel_log(LAST_KMSG_FILE);//下面是修改文件权限chmod(LOG_FILE, 0600);chown(LOG_FILE, AID_SYSTEM, AID_SYSTEM);chmod(LAST_KMSG_FILE, 0600);chown(LAST_KMSG_FILE, AID_SYSTEM, AID_SYSTEM);chmod(LAST_LOG_FILE, 0640);chmod(LAST_INSTALL_FILE, 0644);sync();
}6.结束recovery
[recovery.cpp]
int main(int argc, char **argv) {........// Save logs and clean up before rebooting or shutting down.finish_recovery();//下面就是检测上面的after变量，没啥switch (after) {case Device::SHUTDOWN:ui->Print("Shutting down...\n");android::base::SetProperty(ANDROID_RB_PROPERTY, "shutdown,");break;case Device::REBOOT_BOOTLOADER:ui->Print("Rebooting to bootloader...\n");android::base::SetProperty(ANDROID_RB_PROPERTY, "reboot,bootloader");break;default:ui->Print("Rebooting...\n");reboot("reboot,");break;}while (true) {pause();}// Should be unreachable.return EXIT_SUCCESS;
}跟踪finish_recovery():
[recovery.cpp]
static void finish_recovery() {//保存locale log到last_locale中，不知道这有什么用if (!locale.empty() && has_cache) {LOG(INFO) << "Saving locale \"" << locale << "\"";FILE* fp = fopen_path(LOCALE_FILE, "w");if (!android::base::WriteStringToFd(locale, fileno(fp))) {PLOG(ERROR) << "Failed to save locale to " << LOCALE_FILE;}check_and_fclose(fp, LOCALE_FILE);}//拷贝log，上面已经介绍过copy_logs();//因为是正常退出recovery，所以需要把BSB清除掉，否则会循环进入recoverystd::string err;if (!clear_bootloader_message(&err)) {LOG(ERROR) << "Failed to clear BCB message: " << err;}// 把"/cache/recovery/command"清除掉，不然也会导致重新进入recoveryif (has_cache) {if (ensure_path_mounted(COMMAND_FILE) != 0 || (unlink(COMMAND_FILE) && errno != ENOENT)) {LOG(WARNING) << "Can't unlink " << COMMAND_FILE;}ensure_path_unmounted(CACHE_ROOT);}sync(); // For good measure.
}二、recovery总结
1.启动recovery模式的三种方式
- adb reboot :
这是通过调用/sbin/recovery来启动recovery - 上层系统调用升级接口，恢复出厂等：
这是通过写命令到”/cache/recovery/command”
从log中可以看到”I:Got arguments from /cache/recovery/command”
疑问：打出的log应该有命令的大小才对，可是log中并没有 - 通过组合键（电源键+音量下键）：
调用/sbin/recovery来启动recovery
2.知识点：
- 如果recovery有问题启动不了，那么会卡在开机log的第二帧上
- recovery模式下，在sbin/目录下有recovery,和adbd等文件
这个recovery就是recovery.cpp编译生成的可执行文件（具体可以看recovery下的Android.mk）
我们可以试着执行这个bin文件，并且带上参数
执行后发现会重新进入recovery，在tmp/recovery.log中会显示我们的参数
recovery会被recovery.img执行，这就是为什么我们会从main方法开始分析
平时使用的adb就是PC端adb通过socket连接到sbin/adbd 执行的命令都是这个adbd执行的
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