关于android的各种disk images(看过的讲android image比较细致的好文)

转载自：http://kongweile.iteye.com/blog/1008250

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在android的emulator的几点knowledge中，俺对android的各种disk images很好奇，一直想知道怎么去know和hack这些images，所以就有了这篇paper。

用file来查看文件类型

[email protected]:/tmp/images$ file *
kernel-qemu: data
local.img: data
ramdisk.img: gzip compressed data, from Unix, last modified: Thu Oct 22 16:30:38 2009
system.img: VMS Alpha executable
userdata.img: VMS Alpha executable
opl.img: VMS Alpha executable
可见有三种，data, gzip和VMS Alpha executable；
再看从avd目录取得的image文件
[email protected]:/tmp/images/HVGA.avd$ file *
cache.img: VMS Alpha executable
userdata.img: VMS Alpha executable
userdata-qemu.img: data
仍然没有逃脱以上三种image类型。

用表格表示如下

文件类型	文件
data	kernel-qemu local.img userdata-qemu.img
gzip	ramdisk.img
VMS Alpha executable	system.img userdata.img（images目录） opl.img userdata.img（avd目录） cache.img

ramdisk.img
- 可以使用这个命令来查看ramdisk.img
- [email protected]:/tmp/images# gzip -d -S .img ramdisk.img
  [email protected]:/tmp/images# ls -lrt ramdisk
  -rw-r–r– 1 root root 260608 Oct 22 01:34 ramdisk
- 可见ramdisk.img被解压成ramdisk，
- [email protected]:/tmp/images# file ramdisk
  ramdisk: ASCII cpio archive (SVR4 with no CRC)
- 可见ramdisk是个cpio文件，需要用cpio来extract
- [email protected]:/tmp/images# mkdir ramdiskdir创建ramdiskdir来装ramdisk的内容
  [email protected]:/tmp/images# cd ramdiskdir/cd到该目录中
  [email protected]:/tmp/images/ramdiskdir# cpio -idmv <../ramdisk使用cpio来extractramdisk文件
  data
  default.prop
  dev
  init
  init.goldfish.rc
  init.rc
  proc
  sbin
  sbin/adbd
  sys
  system
  509 blocks
  [email protected]:/tmp/images/ramdiskdir# ls这就是被打包在ramdisk中的文件
  data default.prop dev init init.goldfish.rc init.rc proc sbin sys system
- 使用find和file来看这些文件，发现init其实是个ARM arch的可执行文件，这也和emulator中所说的linux是ARM arch相吻合
  [email protected]:/tmp/images/ramdiskdir# find . -type f|file -f -
  ./default.prop: ASCII text
  ./init.rc: ASCII English text
  ./init.goldfish.rc: ASCII English text
  ./init: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, stripped
  ./sbin/adbd: ELF 32-bit LSB executable, ARM, version 1 (SYSV), statically linked, stripped
- 查看某些文件的md5
  [email protected]:/tmp/images/ramdir# find . -name "init*"|xargs md5sum
  c3cff931e494bb4872f0ebefe1dad548 ./init.rc
  90dd60a3458cce84901d12b362880339 ./init.goldfish.rc
  7a950533c62fe91300a5b31b12a38084 ./init
- ls –lrt 这些文件
  [email protected]:/tmp/images/ramdir# find . |grep init|xargs ls -lrt
  -rwxr-x— 1 root root 11875 Jan 1 1970 ./init.rc
  -rwxr-x— 1 root root 2138 Jan 1 1970 ./init.goldfish.rc
  -rwxr-x— 1 root root 127548 Jan 1 1970 ./init
data
data文件共有这么几个，kernel-qemu，local.img和userdata-qemu.img。
什么是data文件？如何使用这些文件？我们面临着么两个问题
VMS Alpha executable
VMS Alpah executable共有这么几个system.img，userdata.img，opl.img，userdata.img和cache.img。
什么是VMS Alpha executable？如何使用这些文件？我们面临这么两个问题。。。
adb shell（1.5版本）
使用这个命令据说可以在emulator起来以后进入到android os的shell中，我们来看看、
- D:Program FilesOPhoneSDK_1.5.betatools>adb shell
  # pwd
  pwd
  /
- # ls -l
  ls -l
  lrwxrwxrwx root root 2010-01-31 15:03 preload -> /system/preload
  drwxr-xr-x root root 2010-01-31 15:03 Linux
  lrwxrwxrwx root root 2010-01-31 15:03 bin -> /opl/telephony/bin
  lrwxrwxrwx root root 2010-01-31 15:03 usr -> /opl/telephony/usr
  lrwxrwxrwx root root 2010-01-31 15:03 lib -> /opl/telephony/lib
  drwxrwxrwt root root 2010-01-31 15:05 tmp
  drwxrwxrwt root root 2010-01-31 15:05 sqlite_stmt_journals
  drwxrwx— system cache 2009-12-20 10:11 cache
  drwxr-xr-x system system 2009-10-10 13:11 opl
  drwxrwxrwx system system 2009-10-24 01:48 local
  d——— system system 2010-01-31 15:03 sdcard
  drwxr-xr-x root root 2010-01-31 15:03 d
  lrwxrwxrwx root root 2010-01-31 15:03 etc -> /system/etc
  drwxr-xr-x root root 2009-10-22 16:20 system
  drwxr-xr-x root root 1970-01-01 08:00 sys
  drwxr-x— root root 1970-01-01 08:00 sbin
  dr-xr-xr-x root root 1970-01-01 08:00 proc
  -rwxr-x— root root 11875 1970-01-01 08:00 init.rc
  -rwxr-x— root root 2138 1970-01-01 08:00 init.goldfish.rc
  -rwxr-x— root root 127548 1970-01-01 08:00 init
  -rw-r–r– root root 118 1970-01-01 08:00 default.prop
  drwxrwx–x system system 2009-12-20 10:11 data
  drwx—— root root 1970-01-01 08:00 root
  drwxr-xr-x root root 2010-01-31 15:04 dev
- 果然，可以run一些linux下的基本命令，如ls，pwd等，证明了我们确实是获得了一个linux shell
- 另外黄颜色显示的文件和我们在ramdisk中看到的文件似乎大小一致，暗示它们是同一。
- run mount to see有那些文件系统被mount了
  # mount
  mount
  rootfs / rootfs ro 0 0
  tmpfs /dev tmpfs rw,mode=755 0 0
  devpts /dev/pts devpts rw,mode=600 0 0
  proc /proc proc rw 0 0
  sysfs /sys sysfs rw 0 0
  tmpfs /sqlite_stmt_journals tmpfs rw,size=4096k 0 0
  tmpfs /tmp tmpfs rw 0 0
  /dev/block/mtdblock0/system yaffs2rw 0 0
  /dev/block/mtdblock4/opl yaffs2rw 0 0
  /dev/block/mtdblock1/data yaffs2rw,nosuid,nodev 0 0
  /dev/block/mtdblock3/local yaffs2rw,nosuid,nodev 0 0
  /dev/block/mtdblock2/cache yaffs2rw,nosuid,nodev 0 0
- 我们看见了system，opl，data，local和cache；恩，这些名字和那个表格里的data/VMS Alpha Executable似乎有些重合
  /system，/opl和/cache是VMS Alpha Executable的system.img，opl.img和cache.img转换而来
  /local是data的local.img转换而来
  /data嘛，就不太好判断，不知道和userdata.img和userdata-qemu.img有什么关系没？
  但至少我们知道可以查看/system来明白system image包含哪些东西了吧。。。，比如/system/framework就是android的framework啦
  也可以知道可以查看/cache来明白什么是cache image的内涵了吧。。。
  对于local image同理可得。。。
- 另外，adb shell提供的command有限，比如没有zcat，cp，uname和busybox等，有没有办法能将这些命令加入进去呢？
  到这里下载busybox，http://benno.id.au/blog/2007/11/14/android-busybox，然后按照提示将busybox push至/data/busybox目录，install后即可运行所有的busybox applet。比如：
  # /data/busybox/zcat /proc/config.gz|/data/busybox/more
  /data/busybox/zcat /proc/config.gz|/data/busybox/more
  #
  # Automatically generated make config: don’t edit
  # Linux kernel version: 2.6.25
  # Mon Nov 10 05:02:15 2008
  所以我们就能知道1.5的Android用的linux kernel是2.6.25版本的。。。
kernel在哪里？
什么是yaffs2？http://en.wikipedia.org/wiki/YAFFS2
ok，这又是一种新的文件系统，designed specially for NAND chips；YAFFS2是YAFFS的第二版，为了适应新的NAND chips，这些新chip的page size有2048bytes，plus 64bytes的spare areas；老版本的NAND chips的page是512bytes，plus 16bytes spare area。
这些disk images从何而来？
从这篇文章编译Android1.5里能否得到一些启示？
在编译android1.5后，其实我们能得到3个img文件，似乎可以下断言，这三个image是在编译android的过程中得到的。有关生成他们的过程又是另外一个话题，估计得去读makefile了。
[email protected]:/ophone/android-1.5# find . -name *.img
./out/target/product/generic/obj/PACKAGING/systemimage_unopt_intermediates/system.img
./out/target/product/generic/userdata.img
./out/target/product/generic/system.img
./out/target/product/generic/ramdisk.img
BTW, out目录是在编译过程中产生的目录，其余目录则是source目录
如何增大/data目录的大小？
/data目录缺省大小仅有64M，这导致在调试某些大apk时，emulator会报告insufficient storage，为了解决这个问题，可以使用emulator的-partition-size来指定/data目录的大小；从下列命令可以看出userdata.img被map成mtd1，而mtd1又被mount成/data

# mount
mount
rootfs / rootfs ro 0 0
tmpfs /dev tmpfs rw,mode=755 0 0
devpts /dev/pts devpts rw,mode=600 0 0
proc /proc proc rw 0 0
sysfs /sys sysfs rw 0 0
tmpfs /sqlite_stmt_journals tmpfs rw,size=4096k 0 0
none /dev/cpuctl cgroup rw,cpu 0 0
/dev/block/mtdblock0 /system yaffs2 ro 0 0
/dev/block/mtdblock1 /data yaffs2 rw,nosuid,nodev 0 0
/dev/block/mtdblock2 /cache yaffs2 rw,nosuid,nodev 0 0

# cat /proc/mtd
cat /proc/mtd
dev: size erasesize name
mtd0: 07c20000 00020000 "system"
mtd1: 07c20000 00020000 "userdata"
mtd2: 04000000 00020000 "cache"

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