android固件集成

作为一套完整的build集成系统，需要包含两方面的内容，一个就是烧写软件，另一个就是完整固件。这两者应该是分开的，完整固件里面不应该包括任何跟烧写相关的内容。本文将围绕炬力s900方案的固件集成环境来做一个介绍。

烧写组件
炬力方案集成出的android固件应该包括几个文件，其中有一个是.fw为后缀的，它是炬力firmware文件，其中打包的就是烧写套件。一般炬力的量产工具都是通过usb来做烧写，这个fw文件会最先被下载到设备端。
其实在fw文件中打包了一套嵌入式linux系统，这一套系统不会被写到flash或者emmc中，它只是在设备的ram中加载，真正的目的是为了烧写正常的android固件到flash或者emmc中。

烧写系统下载到设备上以后，会在ram中加载，也就是相当于启动了一个linux最小系统。在这个linux系统的支持下，我们才能完成接下来对整个android固件的烧写。

在烧写之前会首先对存储器进行分区，这个分区表是可以配置的。分区后就要开始烧写具体的固件了。s900固件分为如下几个镜像文件：
misc.img
recovery.img
system.img
bootloader.bin
uboot.bin
其中前三个是需要烧写到具体的分区的，可以在分区配置表中指定。而后两个是用来在正常启动时加载系统的，它们不会被烧写进入分区，而是作为独立程序使用dd烧写到保留地址处。

正常固件
我们知道android的底层使用的也是linux系统，那么作为linux系统，几个必不可少的组件我们都要清楚，可以从linux的启动过程来分析。
linux的启动，首先从CPU内的BROM运行，然后跳转到SPL，SPL用来初始化DDR，并加载uboot，uboot加载uImage，uImge的运行还需要一个rootfs。
从上述的启动过程，可以知道必不可少的有spl/uboot/uImage/ramdisk.
当然了作为android系统，它毕竟还是与linux有所不同，它有自己的一套文件系统。它把存储器分为多个分区，如system分区、recorvery分区、misc分区等等。

spl和uboot是启动起来后首先进行加载的，我们知道BROM是一块很小的内存，它的功能是有限的，所以一般都不会支持文件系统或者分区。所以我们的spl以及uboot镜像就不能烧写到flash或者emmc的分区中。因为分区中的东西是受文件系统控制的，我们无法准确获知某一个程序的地址，就无法在BROM中进行加载。所以我们需要把spl和uboot用dd命令烧写在分区外的地方，上一节已经提到过了，并且是确定的一个跳转地址，所以炬力的分区方案都会在起始位置留出一段空间，那就是为spl和uboot保留的地方。

炬力的spl程序是自己开发的一套加载程序，没有使用uboot-spl功能。当然了，这部分处于知识产权的保护是闭源的，主要是用arm汇编+c语言开发的，主要是实现了ddr的一些初始化，板级硬件的初始化，并且是可配置的，具体的我就不能多说了。它经过编译后会生成一个bootloader.bin的文件，这个就是我们需要的spl了。uboot经过编译后会生成uboot.bin，这个也是我们需要的。

接下来就要看kernel和ramdisk了。kernel的运行需要两部分，一个就是uImage，另一个就是dtb文件，dtb是dts文件经过编译后生成的，可以被kernel读取的配置文件了。当uboot加载以后，其中就会对分区以及文件系统进行支持了，所以在uboot启动后才会加载运行的东西我们都可以放在分区中。

这样我们的工作就简单多了，不用使用dd来烧写了，而只需要把uImage和ramdisk拷贝到一个分区即可，炬力方案是把他们都放在了misc.img中，并最终烧写到misc分区。光有uImage和ramdisk还不能正确的启动kernel，还有一个就是uenv.txt，它是uboot用来读取来初始化kernel运行环境的，我们也可以对他进行一些个性化配置，它也是被放置到misc分区的。
ramdisk就是android编译过程所生成的ramdisk.img，是android的根文件系统。一般情况下ramdisk和uImage都是放在同一个分区的。
kernel和ramdisk加载了以后，android就起来了，就启动了android的那一套init系统了。

boot.img–android原生启动方案
android编译完成后还会生成一个boot.img，这个镜像文件我们压根就没有用它，那么这个是什么东东呢？其实boot.img是android原生的一个启动镜像实现方案。boot.img里面其实打包的就是uImage和ramdisk.img，它是通过工具mkbootimg来打包生成的。比如：

out/host/linux-x86/bin/mkbootimg  --kernel out/target/product/msm7630_surf/kernel --ramdisk out/target/product/msm7630_surf/ramdisk.img --cmdline "console=ttyMSM1,115200n8 androidboot.hardware=qcom" --base 0x00200000 --pagesize 4096 --output out/target/product/msm7630_surf/boot.img

boot.img由header、kernel image、ramdisk三部分构成。
文件头信息的具体结构可以system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到：

struct boot_img_hdr  {  unsigned char magic[BOOT_MAGIC_SIZE];  unsigned  kernel_size;  unsigned  kernel_addr;  unsigned  ramdisk_size;  unsigned  ramdisk_addr;  unsigned  second_size;  unsigned  second_addr;  unsigned  tags_addr;  unsigned  page_size;  unsigned  unused[2];  unsigned  char  name[BOOT_NAME_SIZE]  unsigned  char cmdline[BOOT_ARGS_SIZE]  unsigned  id[8];  }

如果采用android这套启动方案，我们可以不用uboot来启动kernel，而是需要根据这个header的信息重新编写bootloader，由bootloader直接跳转到kernel的入口来启动android。当然了，每个厂商都不一样，炬力也没有使用这种方式来做。

炬力的分区方案采用的GPT分区方式，bootloader.bin烧写在2M+512B的位置，uboot.bin烧写在3M位置。分区起始位置在16M的地方。
保留空间

                                          OFFSET
GPT分区表                                        0
bootloader.bin                               2M+512Byte
uboot.bin                                    3M

分区

                                       OFFSET
MISC                                        16M
RECOVERY                                    64M
SYSTEM                                      112M
BOOT_MSG                                   1672M
DATA                                       1673M
CACHE                                      2185M
DATA_BAK                                   2697M
UDISK                                      2698M

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