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Android 分区详解

2024-08-19T12:48:58Z

Luluzzy：修改表格内容

'''Android 设备包含若干个分区，这些分区在Android启动和运行过程中发挥不同的作用。'''

== 常见分区详解 ==

=== '''<code>boot</code> 分区'''： ===
'''此分区包含一个内核映像，使用 <code>mkbootimg</code> 创建。您可以使用虚拟分区直接刷写任意映像，而无需刷写新的 boot 分区。此分区还包含在 Android 13 之前发布的设备中的通用 ramdisk。'''

* kernel：<code>kernel</code> 虚拟分区通过将新内核映像写入旧内核映像来覆盖内核（<code>zImage</code>、<code>zImage-dtb</code>、<code>Image.gz-dtb</code>）。如果提供的开发内核不兼容，则可能需要使用关联的内核模块更新 <code>vendor</code>、<code>system</code> 或 <code>dtb</code> 分区（如果存在）。

* ramdisk：<code>ramdisk</code> 虚拟分区通过将新 ramdisk 映像写入旧 ramdisk 映像来覆盖 ramdisk。

=== '''<code>init_boot</code> 分区'''： ===
'''此分区包含发布时搭载 Android 13 及更高版本的设备的通用 ramdisk。'''

=== '''<code>system</code> 分区'''： ===
'''此分区包含 Android 框架。'''

=== '''<code>system_ext</code> 分区'''： ===
'''由谷歌在 Android 11添加的一个新分区，可以使用 <code>system</code> 资源'''

=== '''<code>product</code> 分区'''： ===
'''许多 OEM 会自定义 AOSP 系统映像，以实现自己的功能并满足运营商的要求。不过，如果进行这类自定义，则无法针对多个软件 SKU 使用单个系统映像。映像必须各不相同，才能支持不同的语言区域、运营商等自定义。如果使用单独的 <code>product</code> 分区来包含自定义项，则可以针对多个软件 SKU 使用单个系统映像（<code>system</code> 分区会托管可在众多软件 SKU 之间共享的通用代码）。<code>vendor</code> 分区会继续托管 SoC 专属 BSP 代码，这类代码可以基于指定 SoC 在多台设备之间共享。'''

'''使用单独的分区存在一些弊端，例如，难以管理磁盘空间（应该预留一定的空间满足未来增长的空间需求），以及难以在各分区之间维护稳定的应用二进制接口 (ABI)。'''

=== '''<code>recovery</code> 分区'''： ===
'''此分区会存储在 OTA 过程中启动的恢复映像。支持无缝更新的设备可以将恢复映像存储为 <code>boot</code> 或 <code>init_boot</code> 映像中包含的 ramdisk（而不是单独的映像）。'''

'''注意：某些厂商的VAB分区结构设备不包含recovery分区，他们会将recovery分区与boot分区合并，因此当你需要刷入第三方Recovery时需要使用命令：<code>fastboot boot boot.img(具体名称自定)</code>'''

=== '''<code>cache</code> 分区'''： ===
'''此分区会存储临时数据，如果设备使用无缝更新，则此分区是可选的。cache 分区并非必须可从引导加载程序写入，但必须可清空。此分区大小取决于设备类型和 <code>userdata</code> 上的可用空间。通常，50 MB 至 100 MB 就足够了。'''

=== '''<code>misc</code> 分区'''： ===
'''此分区供 recovery 分区使用，大小为 4 KB 或更大。'''

=== '''<code>userdata</code> 分区'''： ===
'''此分区包含用户安装的应用和数据，包括自定义数据。'''

=== '''<code>metadata</code> 分区'''： ===
'''此分区用于在设备使用元数据加密时存储元数据加密密钥。大小为 16 MB 或更大。此分区未经加密，且系统不会对其数据拍摄快照。数据会在设备恢复出厂设置时被清空。此分区的使用受到严格限制。'''

=== '''<code>odm</code> 分区'''： ===
'''此分区包含原始设计制造商 (ODM) 对系统芯片 (SoC) 供应商板级支持包 (BSP) 的自定义设置。利用此类自定义设置，ODM 可以替换或自定义 SoC 组件，并在硬件抽象层 (HAL) 上为板级组件、守护程序和 ODM 特定的功能实现内核模块。此分区是可选的；通常情况下，它用于存储自定义设置，以便设备可以针对多个硬件 SKU 使用单个供应商映像。'''

=== '''<code>odm_dlkm</code> 分区'''： ===
'''此分区专门用于存储 ODM 内核模块。将 ODM 内核模块存储在 <code>odm_dlkm</code> 分区（而不是 <code>odm</code> 分区）中后，无需更新 <code>odm</code> 分区即可更新 ODM 内核模块。'''

=== '''<code>vendor</code> 分区'''： ===
'''此分区包含一些厂商私有的二进制文件以及驱动等内容，用于实现厂商特定功能以及服务，例如图像传感器，音频，显示等，具体作用可以参考于ODM分区，而在各大厂商的系统维护中，如今一加（OnePlus），小米（Xiaomi）等厂商也开始使用ODM分区来存放他们的私有驱动文件，即将 /odm 作为另一个 /vendor 分区处理。'''

=== '''<code>vendor_dlkm</code> 分区'''： ===
'''此分区专门用于存储供应商内核模块。将供应商内核模块存储在 <code>vendor_dlkm</code> 分区（而不是 <code>vendor</code> 分区）中后，无需更新 <code>vendor</code> 分区即可更新内核模块。'''

=== '''<code>vendor_boot</code> 分区'''： ===
'''Android 11 引入了通用内核映像 (GKI) 的概念。为了能够使用 GKI 轻松启动任意设备，Android 11 设备使用启动映像头文件版本 3，所有供应商专用信息都已从 <code>boot</code> 分区分离出来并转移到新的 <code>vendor_boot</code> 分区中，也就是在Android11中该分区由一个头文件、供应商 ramdisk 和设备树 blob (DTB) 组成。'''

'''而相对的，在安卓12中使用的是版本4，此时该分区由一个头文件、供应商 ramdisk 区段（包含串联起来的所有供应商 ramdisk 片段）、设备树 blob (DTB) 和供应商 ramdisk 表组成。'''

=== '''<code>radio</code> 分区'''： ===
'''此分区包含无线装置映像，只有包含无线装置且在专用分区中存储无线装置专用软件的设备才需要此分区。'''

=== '''<code>tos</code> 分区'''： ===
'''此分区用于存储 Trusty 操作系统的二进制映像文件，仅在设备包含 Trusty 时使用。Trusty 是 Google 的可信执行环境 (TEE) 操作系统实现，与 Android 并行运行。'''

=== '''<code>pvmfw</code> 分区'''： ===
'''此分区会存储受保护的虚拟机固件 (pvmfw)，即在受保护的虚拟机中运行的第一个代码。如需了解详情，请参阅受保护的虚拟机固件。'''

== System-as-root ==
在 Android 9 中，非 A/B 设备应采用 system-as-root，以便通过系统专用 OTA 进行更新。

'''注意：如果设备使用的是 A/B 分区架构，则无需做出任何改动。'''

与将 <code>/boot</code> 改为<code>recovery</code>分区的A/B设备不同，非A/B设备必须保留单独的<code>/recovery</code> 分区，因为它们没有后备插槽分区（例如，从 <code>boot_a</code> 切换到 <code>boot_b</code>）。如果在非A/B 设备上移除 <code>/recovery</code>并使其与A/B架构类似，那么在<code>/boot</code>分区更新失败时，恢复模式可能会遭到破坏。因此，对于非A/B设备来说，<code>/recovery</code>分区必须作为单独的分区存在（不同于非A/B设备的<code>/boot</code>），这意味着恢复映像将继续延迟更新（即如同 Android 9 之前的设备中那样）。

对于SAR设备与先前的旧设备，最明显的区别便在于分区的挂载点上，见

'''（非AB设备）'''
[[文件:安卓SAR.png|缩略图|963x963像素|居中]]
== AB分区与无缝更新 ==
Android 有两种更新机制：A/B（无缝）更新和非 A/B 更新，支持无缝更新的系统分区类型有两种，一种是AB分区，一种是VAB分区。

'''安卓系统从7.0开始引入新的OTA升级方式，叫做A/B系统。A/B系统就是设备上有A和B两套可以工作的系统（用户数据只有一份，为两套系统共用），而这样做的好处就是，当OTA进行失败时可以直接切换到另外一个未经OTA的槽位，从而防止设备变砖，而缺点也很明显——两套系统分区意味着其占据多原来一倍的大小。'''

'''而在2020年9月9日，谷歌正式发布了Android11 代号 Android R，而伴随其发布，谷歌也向各大厂商几乎强制安利了一项技术，出厂安卓11的机型必须使用VAB架构 Android Virtual A/B ,而在后续版本Android 12/13 中又增加了 VABC (Virtual A/B with Compression)，增加了压缩功能。'''

'''首先让我们来看一下传统分区与VAB分区的结构'''
[[文件:安卓分区结构对比2.png|缩略图|1029x1029像素|居中]]

A-only 即仅有一套分区表的系统分区模式，而后面安卓引入了A-only 动态分区。动态分区的内容可以见下方。

'''也就是说，在AB分区的设备中，system_a和system_b等ab分区是真实存在的，他们会占用空间，而在VAB中(以下以默认槽位A为例)，system_a和system_b并非同时存在，因此不会占据大量空间。无缝更新最大的优点在于：几乎无感，安全。'''

OTA 更新可以在系统运行期间进行，不会打断正常的使用。在更新写入完成后，只需要重启一次切换槽位即可完成系统更新。如果 OTA因为刷机失败等原因导致无法启动，将继续启动先前的操作系统。

更新包可以流式传输到 A/B 设备，因此在安装之前不需要先下载更新包。流式更新意味着用户没有必要在 /data 或 /cache 上留出足够的可用空间以存储更新包。

相比之下A-Only设备则没有上述优点，因为只有一套系统分区，如果OTA失败则会直接导致设备无法开机

'''空间占用对比：'''

[[文件:分区2.png|居中|缩略图|837x837像素]]

* 以PixelOS为例

== 动态分区 ==
动态分区是 Android 的用户空间分区系统。使用此分区系统，您可以在无线下载 (OTA) 更新期间创建、销毁分区或者调整分区大小。借助动态分区，供应商无需担心各个分区（例如 <code>system</code>、<code>vendor</code> 和 <code>product</code>）的大小。取而代之的是，设备会分配一个 <code>super</code> 分区，其中的子分区可动态调整大小。各个分区映像不再需要为将来的 OTA 预留空间。相反，<code>super</code> 中剩余的可用空间还可用于所有动态分区。

通俗的来讲，就是将常见的 <code>system</code>,<code>system_ext</code>,<code>product</code>等分区包括在<code>super</code>分区里面，而动态分区并不意味着super分区就是

可以随意调节的，事实上可以动态调节的是super里面的分区，在总体大小保持固定的情况下，我们可以根据各个分区所需要使用的大小来动态分配。

== 参考资料： ==
①安卓常见分区：https://source.android.com/docs/core/architecture/partitions?hl=zh-cn#standard-partitions

②安卓A/B系统分区：https://source.android.google.cn/docs/core/ota/ab?hl=zh-cn

③安卓分区布局：https://source.android.google.cn/docs/core/architecture/bootloader/system-as-root?hl=zh-cn#ramdisk

文件:分区2.png

2024-08-19T12:48:20Z

Luluzzy：

分区2

修改方案合集

2024-08-19T04:55:45Z

Luluzzy：修正部分排版

== 去除安卓13开始的签名校验 ==
'''作者：酷安@霓霆快雨 @小破孩'''

'''工具：(Android) MT管理器（Windows）JADX'''

先找到<code>system/framework/services.jar</code>然后查看里面的文件

dex文件全选之后，用Dex编辑器++打开

然后搜索代码<code>getMinimumSignatureSchemeVersionForTargetSdk</code>会得到四个结果

其类名分别为
[[文件:搜素结果.png|缩略图|553x553px|居中]]

分别点进去，选中<code>invoke-static</code>到<code>move-result</code>两行更换为<code>const/4 v*, 0x0</code> “*”是move result后面的数字(寄存器)
[[文件:选中文本1.png|缩略图|672x672px|居中]]

以自己实际smali代码中的数字为准，注意不要改错。

以此类推修改完上述4个地方之后一路保存返回之后完成对services.jar的修改，替换进系统测试能否正常开机即可

修改方案合集

2024-08-19T04:54:46Z

Luluzzy：修改部分页面排版

修改方案合集

2024-08-19T04:53:23Z

Luluzzy：修改部分页面排版

== 去除安卓13开始的签名校验 ==
'''作者：酷安@霓霆快雨 @小破孩'''

'''工具：(Android) MT管理器（Windows）JADX'''

先找到<code>system/framework/services.jar</code>然后查看里面的文件

dex文件全选之后，用Dex编辑器++打开

然后搜索代码<code>getMinimumSignatureSchemeVersionForTargetSdk</code>会得到四个结果

其类名分别为
[[文件:搜素结果.png|左|缩略图|553x553px]]

分别点进去，选中<code>invoke-static</code>到<code>move-result</code>两行更换为<code>const/4 v*, 0x0</code> “*”是move result后面的数字(寄存器)
[[文件:选中文本1.png|左|缩略图|672x672px]]

以自己实际smali代码中的数字为准，注意不要改错。

以此类推修改完上述4个地方之后一路保存返回之后完成对services.jar的修改，替换进系统测试能否正常开机即可

修改方案合集

2024-08-19T04:27:32Z

Luluzzy：补充内容

== 去除安卓13开始的签名校验 ==
'''作者：酷安@霓霆快雨 @小破孩'''

'''工具：(Android) MT管理器（Windows）JADX'''

先找到<code>system/framework/services.jar</code>然后查看里面的文件

dex文件全选之后，用Dex编辑器++打开

然后搜索代码<code>getMinimumSignatureSchemeVersionForTargetSdk</code>会得到四个结果

其类名分别为
[[文件:搜素结果.png|左|缩略图|672x672像素]]

分别点进去，选中<code>invoke-static</code>到<code>move-result</code>两行更换为<code>const/4 v*, 0x0</code> “*”是move result后面的数字(寄存器)
[[文件:选中文本1.png|左|缩略图|672x672px]]

以自己实际smali代码中的数字为准，注意不要改错。

以此类推修改完上述4个地方之后一路保存返回之后完成对services.jar的修改，替换进系统测试能否正常开机即可

文件:搜素结果.png

2024-08-19T04:23:50Z

Luluzzy：

搜索结果

2024-02-16T10:31:41Z

Luluzzy：添加一些标注

=== Android 内核简介 ===
安卓内核用的也是linux（LTS），google把LTS内核和Android的一些补丁、模块结合形成自己的Android通用内核（Android common kernel，ACK）。也就是GKI, Generic Kernel Image。

相当于现在变成了一个Image，镜像了。

GKI 内核会与包含系统芯片 (SoC) 和板级代码的硬件专用供应商模块进行交互。GKI 内核与供应商模块之间的交互通过内核模块接口 (KMI) 来实现，该接口由标识供应商模块所需的函数和全局数据的符号列表组成。

=== 配置使用环境 ===
Ubuntu 20.04 / 22.04

Arch Linux

(因为主播使用的就是这个喵）

考虑到编译环境的稳定性不是很推荐装一些其他的系统

你可以使用 VMware virtual machine 或者 WSL2 （Windows Subsystem on Linux）

目前我更推荐使用 WSL 因为其安装较为方便，并且可以与 Microsoft VScode 协同工作方便你对Git的使用以及对内核源码的修改

（当然 Vmware 也可以，只不过我印象不太好，这货 bug 稍微有点多）

关于这两者方案优劣对比详见百度，此处不赘述。

* 安装一些必要的工具依赖

<code>apt-get update</code>

<code>apt-get install -y build-essential bc bison python curl git zip ftp gcc-aarch64-linux-gnu gcc-arm-linux-gnueabi libssl-dev lftp wget libfl-dev gcc bc zip make</code>

这些依赖可以通过百度查到对应的作用，此处不赘述。

如若你在编译时遇见提示缺依赖的情况，你也可以百度依赖的名字来查询解决方式。

* 安装/下载交叉编译工具链

'''Clang'''

此处推荐两个

一个是Google官方提供的Clang编译器：[https://android.googlesource.com/platform/prebuilts/clang/host/linux-x86/ Google Clang]

一个是由知名大佬kdrag0n 提供的预编译Clang：[https://github.com/kdrag0n/proton-clang Proton Clang]

==== 设置环境变量 ====
你也可以将下列的指令写在脚本里面

export CC='放clang的路径/bin/clang'

export CLANG_TRIPLE=aarch64-linux-gnu-

export CROSS_COMPILE='aarch64-linux-gnu编译器的路径/bin/aarch64-linux-gnu-'

export CROSS_COMPILE_ARM32='arm-linux-gnueabi编译器的路径/bin/arm-linux-gnueabi-'

export ARCH=arm64

export SUBARCH=arm64

export KBUILD_BUILD_HOST = "hostname"

export KBUILD_BUILD_USER = "username"

make O=out ''device''_defconfig

这里需要注意的是，最后的<code>device</code>

取决于你编译的设备的代号，查看你设备的代号请见：

而<code>defconfig</code>则是你设备在内核中的配置文件，一套内核源码可能被多个设备共有。在编译的时候，make通过不同的配置文件来区分这些设备，这些配置文件在arch/[架构]/config下，在make的时候无需指定路径，直接输入配置文件名字即可。<ref>此处引用了 grislux55 在gitbook上的内核编译教程中针对配置文件的介绍，文末贴上了引用资料链接</ref>

举个简单的例子，内核源码就是一个大超市，<code>defconfig</code>（'''购物清单'''）则负责告诉<code>make</code>，'''你需要购买什么东西（对其进行编译），从而达成对设备驱动的区分'''

==== 拉取内核源码 ====
关于如何找到你的内核源码这件事，大部分内核源码在开源时都会参照以下命名规则命名

<code>android_kernel_厂商_平台</code> 例如 <code>android_kernel_xiaomi_sm8250</code>

在针对特定机型进行优化或者重构后的源码也会有开发者将其命名为

<code>android_kernel_厂商_设备代号（或者机型名称）</code>

我们一般可以在<code>Github</code>找到这些源码

如果您需要拉取ACK（Android Common Kernel）请前往Google OpenSource

=== 资料参考： ===
[1] Gtibook 安卓内核编译教程：https://jebchou.gitbook.io/android-kernel-magic/02begin_compile

[2] CSDN 安卓架构-内核：https://blog.csdn.net/weixin_40557160/article/details/128388849

2024-02-15T15:13:27Z

Luluzzy：/* git diff */

Git使用教程

2024-02-15T15:12:17Z

Luluzzy：

Git使用教程

2024-02-15T14:59:35Z

Luluzzy：/* git clone */

Git使用教程

2024-02-15T14:57:56Z

Luluzzy：/* git config */

Git使用教程

2024-02-15T14:57:29Z

Luluzzy：/* git status */