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：

progress
set_progress
ui_print
wipe_cache
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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