Android BootLoader及两种刷机模式fastboot和recovery

时间:2022-01-05 03:46:45

对于一个android手机用户加软件工程师,刷机而不知道它的内部原理,那是很痛苦的。本着学习的心态,还是去研究了一番。


首先,你要知道智能手机就是一台小电脑,如果你恰好用的是linux系统,那可以说两者在系统层面没有区别。因为android就是linux内核外加java虚拟机。当你开机时,机器首先要启动,CPU最先执行的一段程序就是BootLoader,这和电脑上的BIOS是一个玩意儿。它所做的事情就是初始化硬件,CPU时钟之类的,以及加载内核文件。BootLoader可以分为两个阶段。在阶段一,做了一些初始化,在阶段二,如果发现按键有特殊的组合,比如htc g2是回退键和开机键,就会进入fastboot模式。这里要说的是,内核还没有加载,所以更谈不上多进程任务调度之类的概念,机器只是在顺序执行一条条的指令。


BootLoader既然要做硬件初始化之类的,必然和硬件相关,所以它的代码并非通用的,不同的硬件需要不同的BootLoader代码,各大厂商可能都有自己的,并且加入开机画面之类的。最常听说的是uboot和hboot,后者是htc的bootloader。我们常说的刷机,是不会动bootloader的,只会动这之后的系统部分。


再说fastboot,它是bootloader后期进入的一个特殊阶段。可以通过数据线与电脑连接,然后在电脑上执行一些命令,如刷系统镜像到手机上。fastboot可以理解为实现了一个简单的通信协议,接收命令并更新镜像文件,其他什么的干不了。


如果没有进入fastboot,bootloader继续执行,如果又发现有特殊的按键组合,比如htc g2上是home键和开机键,则会进入recovery模式。分析recovery.img镜像文件就会发现,它里面包含了一个kernel以及一个可执行程序recovery,以及一些初始化文件。从某种意义来说,这就是一个小型操作系统,和正常启动进入的系统的kernel是一样的,只是init及之后干的事情不同。这里的kernel和我们常说的linux内核还是有差异的,linux内核是包括kernel以及调度器内存管理等除显示界面外完整系统。而kernel只是指内核init进程启动前的那一段逻辑。


在recovery模式下,会加载了部分文件系统,所以才可以读sdcard中的update.zip进行刷机,当然,也可以清除cache和用户数据。


讲到这里,我想说的是,既然recovery是一个小型操作系统并且有手机这样现成的设备,我们可以基于它做些有趣的事,比如移植网络协议及无线网络连接逻辑,然后开发一个命令行版的新浪微博客户端,这样就可以用自己改造的系统发微博了。当然,先改一个hello world版的recovery再说。也许还可以基于这些实践写一些帮助学习操作系统的教程。