Как модифицировать ядро андроид

Как модифицировать ядро андроид

Этот материал не претендует на абсолютную истину, может быть, что-то можно сделать проще и быстрее. Автор как знает, так и делает. Кроме того он не является большим экспертом в области nix-систем. Всё, что написано ниже, найдено на просторах интернета, в большинстве своём на не русскоязычных форумах, систематизировано и изложено на родном для автора языке — русском.

Коллеги, не задавайте мне вопросы по данной теме в личку, уже несколько лет как я забросил Android и не интересуюсь развитием ядер, как впрочем и самого Android-a.

Сообщение отредактировал PaWill — 08.03.16, 14:54

Часть 1. Необходимые инструменты и исходники

Для компиляции ядра нам потребуется nix-подобная операционная система. Я использовал Ubuntu 10.04 LTS — Long-term support 32-bit, которую установил на виртуальную машину VMware Workstation. Где всё это добро скачать/купить, как установить мы здесь обсуждать не будем. Если вы это не смогли сделать самостоятельно или с помощью гугла, то читать эту статью для вас ещё рано (или уже поздно). 🙂
И так, у нас всё установлено и работает. Теперь проверим все ли необходимые компоненты присутствуют в системе, возможно какие то пакеты придётся доустановить.
Запускаем терминал:

В терминале вводим следующую команду [1]:

Судя по последней строке у меня все пакеты на месте:

У вас, вероятней всего, не будет важного пакета — sun-java6-jdk on Ubuntu 10.04 (Lucid). Для его автоматической загрузки нужно в адреса репозитория добавить дополнительные ссылки. Введите в терминале:

После того как всё скачается и установится опять команда [1] пока не будет ошибок. Будем считать что с Ubuntu покончили.

Теперь нам потребуются собственно сами исходники ядра. Их можно найти на http://opensource.samsung.com/. В строке поиска вводим «I9000» и получаем:

Нас интересует JPX GT-I9000_OpenSource_Froyo_update2.zip (211 МБ), делаем как на скрине и жмём «Continue».

Ещё нам потребуется кросс-компилятор, которым будем собирать ядро:
http://www.codesourcery.com/sgpp/lite/arm/. nux-gnu.tar.bz2 (80 МБ)

И последнее что потребуется — это initramfs.cpio. Я выдрал его из JS8. Как это сделать расскажу как-нибудь отдельно.
JS8_initramfs.tar ( 2.64 МБ )

Пока всё, продолжение следует.

Сообщение отредактировал PaWill — 19.03.11, 19:38

Часть 2. Распаковка исходников

Всё что вы скачали будет находится в каталоге /home/имя_пользователя/Загрузки. У меня этот путь выглядит как:

Источник

Строим Android x86

Установка окружения для сборки

Для сборки Android потребуется 64 битная версия Linux. Еще один важный момент: обратите внимание на версию GCC, которая установлена на системе. Google поддерживает версию GCC 4.4 и выше. Так же на системе должна быть установлена реализация Java от Oracle.
Установка дополнительных зависимостей для Ubuntu 12.04:

Установите символьную ссылку для устранения конфликта имен:

Загрузка дерева исходных кодов

Установка Repo

Repo — утилита управления репозиториями, упрощающая работу с Git для Android. Более подробную информацию можно прочесть здесь (http://source.android.com/source/version-control.html)
Для установки, инициализации и настройки Repo выполните следующие шаги:
• Убедитесь, что у вас есть директория bin в вашем домашнем каталоге и она прописана в PATH:

• Загрузите Repo скрипт и выставите права на выполнение:

Инициализация Repo клиента

После установки Repo, настройте доступ к репозиториям исходных кодов Android:
• Создайте пустую директорию для исходных файлов и перейдите в нее. Например, это может выглядеть так:

• Запустите скрипт repo init, чтобы обновить версию самого Repo.

Эта команда подключит ветку master из дерева исходных кодов Android. Вы можете указать любую другую, используя ключ -b:

Для просмотра всех доступных веток введите команду:

Нас интересуют наиболее последние версии Android от Google:

  • Jelly Bean: remotes/origin/android-4.1.1_r6
  • Ice Cream Sandwich: remotes/origin/android-4.0.4_r2.1

Можно выбрать любую на ваш вкус, дальнейшие шаги не будут отличаться. Для демонстрации процесса сборки под VirtualBox возьмем версию Jelly Bean (JB).
В случае успешной инициализации вы увидите сообщение о том, что Repo инициализирован в вашей директории и в ней появится папка .repo

Загрузка файлов

Чтобы загрузить исходные файлы из репозитория в вашу рабочую директорию выполните команду:

Начальная синхронизация может занять больше часа времени.

Сборка ядра

Android разработан прежде всего для устройств, управляемых жестами и он не поддерживает мышь по умолчанию. Поэтому, в качестве примера, пересоберем ядро из исходников с включенной поддержкой мыши.
Создадим директорию для хранения исходников ядра:

Воспользуемся заранее подготовленной версией ядра от Intel:

Перейдем в директорию ядра:

Теперь у нас есть исходники ядра. Нужно модифицировать конфигурационный файл и пересобрать. Чтобы сократить время на полную настройку ядра, воспользуемся конфигурационным файлом, который подготовили для на разработчики. Важный момент — не забывайте указать архитектуру для которой происходит сборка ядра, в нашем случае это x86.

Через несколько секунд загрузится графическое меню настройки ядра. Стрелками «вверх», «вниз» вы можете передвигаться по пунктам меню, «Enter» чтобы зайти в подменю. Все точно так же как с обычным ядром Linux.

Чтобы включить поддержку мыши:
• Зайдите в «Device Drivers»
• Выберите «Input device Support»
• Отметьте «Mice»
Вы можете зайти в подменю «Mice» и посмотреть дополнительные настройки драйверов.
Затем выйдите из меню конфигурации ядра. Это можно сделать с помощью нескольких нажатий на «Esc». Не забудьте сохранить настройки, когда меню конфигурации предложит это сделать.
Сделав необходимые настройки ядра, соберем его. Это не займет много времени, особенно если вы используете многоядерную машину — можете указать опцию команды make: -j N, где N — число ядер (например, для написания статьи использовалась make -j 32).

При успешной компиляции вы увидите сообщение:

Путь до нового ядра указан в последней строке.

Подмена ядра

Путь к ядру, которое будет использовано в сборке для VirtualBox можно определить следующим образом:

Должно вывестись примерно следующее:

Скопируем bzImage по найденному пути:

Построение Android

Установим окружение для сборки:

Теперь все готово к тому, чтобы начать компиляцию исходников Android. Первым шагом необходимо указать цель для сборки:

После выполнения команды вы увидите информацию о предстоящей сборке:

Затем необходимо запустить сборку исходников командой make. Хорошим тоном считается сохранять лог сборки, это можно сделать с помощью утилиты tee.

Процесс сборки может занять значительное время, конкретные цифры зависят от мощности центрального процессора и объема оперативной памяти машины. На системе, которая использовалась для подготовки статьи это заняло около часа. Рекомендуемое число потоков для сборки можно определить из расчета 2GB оперативной памяти на поток.
При успешной компиляции, последняя строка вывода будет содержать путь и размер образа:

Далее необходимо собрать загрузочный образ для VirtualBox:

Если сборка прошла успешно, в консоли должна появиться запись:

Настройка VirtualBox

Эмулятор Jelly Bean

Сборка эмулятора мало чем отличается от сборки версии для VirtualBox. Если у вас уже есть исходные коды, то приступайте к сборке с шага инициализации окружения. Для чистоты эксперимента, будет процесс постройки эмулятора будет изложен с самого начала. Поэтому создадим отдельную директорию для Jelly Bean Emulator и повторим уже знакомые шаги.

Загрузка исходных кодов

Выбор сборки эмулятора

В случае успеха вы увидите:

Пока идет процесс компиляции, скопируем конфигурационный файл и соберем ядро для эмулятора.

Теперь сборка эмулятора завершена.
Самый простой способ запустить его:

Например, можно запустить с только что собранным ядром, с разрешением 480×800, объемом оперативной памяти 512 мегабайт и включенным аппаратным ускорением графики.

Более подробно о возможностях и настройках эмулятора можно прочитать здесь

Источник

Разработка и модификация прошивки для Android телефонов на примере HTC Hero GSM. Часть 1

Причины по которым люди ставят модифицированные версии прошивок различны. Кому-то хочется удивить друга смешной анимацией загрузки, кому-то не хватает определенного функционала (например vpn), кто-то хочет выжать максимум производительности из своего телефона за счет разгона процессора, а кто-то пять месяцев ждет новую версию операционной системы Android для своего любимого HTC Hero.
На данный момент уже существует превеликое множество самых невообразимых сборок для самых различных телефонов на базе Android. Иногда они даже появляются в той или иной форме на Хабре.
Я же хочу Вам рассказать о процессе и особенностях создания кастомной прошивки на основе официальной. Данные знания были получены в процессе разработки одной из не многих отечественных прошивок на базе Android 2.1 для HTC Hero GSM. И более или менее успешно опробованы на себе и других подвернувшихся пользователях одного крупного российского форума.
Не смотря на то, что все нижеследующее было сделано для HTC Hero, данные правила и особенности имеют полную силу для всех телефонов, особенно тех, которые разработаны компанией HTC и используют фирменную оболочку Sense.
Для экспериментов нам понадобится:

  • Android SDK желательно последней версии
  • Утилита apktool для реинжениринга системных приложений
  • Утилиты smali/baksmali для де-оптимизации системных приложений
  • Утилита unyaffs для извлечения системных файлов из образа
  • Скрипт split_bootimg.pl для извлечения ядра и ramdisk-а
  • Утилита testsign для подписывания пакета обновления и отдельных приложений
  • установленное и настроенное JRE
  • телефон с операционной системой Android
  • права суперпользователя и модифицированная подпрограмма восстановления (recovery rom)

Все вышеперечисленное доступно в версиях как для системы Linux так и для Windows. Но в своих примерах я буду ориентироваться на использование Linux.
Конечно же ни root-права ни recovery нам не нужен для того, чтобы начать разработку, однако если мы захотим опробовать наше творение, они нам понадобятся. Для HTC Hero можно использовать RA-hero-v1.6.2.
Наверное, самое время напомнить, что использование неофициальных прошивок лишает нас гарантии, но где наша не пропадала. И несмотря на то, что большинство операций безопасно — всегда нужно четко понимать что и зачем делается, дабы не причинить необратимый вред своему андроиду

Основа

Существует несколько различных подходов к разработке прошивки.

  • Сборка из исходников Android Open Source Project
  • Сборка из исходников проекта CyanogenMod
  • Модификация прошивки, предоставляемой производителем телефона

Несмотря на то, что платформа Android вроде как и является открытой, но в реальных телефонах используются закрытые компоненты. Это и драйверы распространяющиеся в бинарном виде (wifi/gps/fm), и ключевые компоненты системы, такие как Маркет и другие сервисы Google. Также сюда нужно добавить разработки компаний в области интерфейса, такие как HTC Sense, Motoblur, TouchWiz от Sumsung. Это создает местами непреодолимые трудности по разработке прошивки из исходных кодов.
Я предлагаю остановиться на модификации готовых прошивок, предоставляемых вендорами телефонов.
Прошивки для телефонов HTC существуют в двух видах:

  • RUU. Rom Update Utility (Утилита обновления прошивки). Утилита для ОС Windows производящая обновление телефона
  • OTA. Over the Air (Обновление по «воздуху»). Пакет, скачиваемый самим телефоном через wifi/gprs сети, который устанавливается на телефон без какого-либо участия компьютера

Последнее время OTA-обновления состоят из бинарных diff-ов, что несколько осложняет использование оных в качестве основы. Так как это требует наличия конкретного телефона с определенной версией прошивки, что может быть просто невыполнимым, если мы хотим адаптировать прошивку от одного телефона для другого. Либо предполагает долгую и мучительную подтасовку идентификатора телефона с последующим скачиванием обновления без его установки. Причем, возможно, эту процедуру придется повторить несколько раз.
Будем использовать RUU обновление.

Извлечение rom.zip

1. Скачиваем подходящую версию RUU для интересующего нас телефона. Найти которую можно либо на сайте HTC, либо в других источниках. Для HTC Hero воспользуемся, вышедшей в начале июня версией Android 2.1 для оператора Chunghwa (Тайвань)
2. RUU утилита при обновлении телефона прошивает сразу несколько областей:

  • загрузчик boot (hboot)
  • ядро linux + ramdisk (boot)
  • прошивка для радио-модуля (radio)
  • подпрограмма восстановления (recovery)
  • системный раздел (/system)
  • пользовательский раздел (/data)

Однако мы не можем позволить RUU-утилите перезаписать наш любовно установленный загрузчик и recovery. Дабы иметь и далее возможность устанавливать не только официальные прошивки. Для этого нам необходимо извлечь радио/boot/system/data.
В сущности RUU является InstallShield-овским инсталлятором, который несет в себе необходимые нам образы в rom.zip.
Запускаем его и попадаем в заглавный приветственный экран. Не заходя дальше, открываем системную папку %TEMP%, в которой мы видим 2 новые папки, в одной из которых мы найдем файл rom.zip. Копируем в уединенное место и закрываем RUU отменой установки.

Распаковка образов

Распаковав полученный архив и удалив не интересные для нас образы, мы увидим:

  1. $ ls -1 rom
  2. boot.img
  3. Radio_Signed_HERO_63.18.55.06O_6.35.15.01.img
  4. system.img
  5. userdata.img

Телефон несет в себе 512Мб NAND Flash, которые разбиты на следующие логические блоки

  1. $ adb shell cat/ proc / mtd
  2. dev: size erasesize name
  3. mtd0: 00040000 00020000 «misc»
  4. mtd1: 00500000 00020000 «recovery»
  5. mtd2: 00280000 00020000 «boot»
  6. mtd3: 0aa00000 00020000 «system»
  7. mtd4: 08200000 00020000 «cache»
  8. mtd5: 0a5c0000 00020000 «userdata»

Как мы видим, данные области памяти непосредственно связаны с полученными нами образами. RUU производит запись образов as-is, но мы хотим ведь изменить наполнение системы, поэтому нам необходимо распаковать их.
В качестве файловой системы для NAND в android используется yaffs2

  1. $ adb shell mount|grep yaffs
  2. / dev / block / mtdblock3 on / system type yaffs2 ( ro )
  3. / dev / block / mtdblock5 on / data type yaffs2 ( rw,nosuid,nodev )
  4. / dev / block / mtdblock4 on / cache type yaffs2 ( rw,nosuid,nodev )

Распакуем system и data (/cache остается пустым)

  1. $ mkdir system &&cd system && unyaffs .. / .. / .. / rom / system.img
  2. $ mkdir .. / data &&cd .. / data && unyaffs .. / .. / .. / rom / userdata.img

В результате мы получили полноценное корневое дерево, пригодное для прошивки в телефон, которое содержит системные библиотеки, framework, системные приложения, файлы конфигурации и пр.

Стоит учитывать, что в распакованном архиве содержатся символические ссылки, которые будут утеряны на файловых системах не поддерживающих оные (fat/ntfs). Которые мы можем восстановить через скрипт обновления, о чем будет рассказано в другой статье.

Также нам понадобиться boot-раздел, который по сути является linux ядром (для выбранной прошивки это 2.6.29 armv6l) с ramdisk-ом и имеет следующий формат:

Если мы захотим заменить ядро, либо модифицировать скрипты инициализации, нам необходимо их извлечь из boot-образа. Для этого нам понадобиться замечательный perl-скрипт split_bootimg.pl за авторством William Enck.

  1. $ split_bootimg.pl .. / rom / boot.img
  2. $ ls
  3. boot.img-kernel boot.img-ramdisk.gz data system

С самим ядром мы ничего не можем сделать, кроме как заменить его другим, а рамдиск можно распаковать для последующего изменения и настройки:

  1. $ mkdir ramdisk &&cd ramdisk &&gzip -dc .. / boot.img-ramdisk.gz |cpio -i
  2. $ ls
  3. data default.prop dev init init.goldfish.rc init.hero.rc init.rc logo.rle proc sbin sys system

В данной статье мы не хотим ничего делать ни с ядром ни с ramdisk-ом, а потому запакуем все обратно (либо вернемся на шаг назад и вообще не будем трогать boot)

  1. find . |cpio —quiet -o -H newc |gzip> .. / new-ramdisk.gz
  2. $ cd .. && mkbootimg —kernel boot.img-kernel —ramdisk new-ramdisk.gz —cmdline «no_console_suspend=1 console=null» -o newboot —base 0x19200000

Для других телефонов настроки базового смещения могут отличаться. Коммандлайн мы получаем из split_bootimg при распаковке.

Скрипт обновления

Для обновления будем использовать update-скрипт, который пишется на специальном скриптовом языке edify, о синтаксисе которого можно прочитать в исходниках android. Скрипт /META-INF/com/google/android/update-script может быть таким:

  1. show_progress 0.1 0
  2. format CACHE:
  3. format SYSTEM:
  4. copy_dir PACKAGE:system SYSTEM:
  5. set_perm_recursive 0 0 0755 0644 SYSTEM:
  6. set_perm_recursive 0 2000 0755 0755 SYSTEM:bin
  7. set_perm 0 3003 02755 SYSTEM:bin/netcfg
  8. set_perm 0 3004 02755 SYSTEM:bin/ping
  9. set_perm_recursive 1002 1002 0755 0440 SYSTEM:etc/bluez
  10. set_perm 0 0 0755 SYSTEM:etc/bluez
  11. set_perm 1002 1002 0440 SYSTEM:etc/dbus.conf
  12. set_perm 1014 2000 0550 SYSTEM:etc/dhcpcd/dhcpcd-run-hooks
  13. set_perm 0 2000 0550 SYSTEM:etc/init.goldfish.sh
  14. set_perm_recursive 0 0 0755 0555 SYSTEM:etc/ppp
  15. set_perm 0 0 04755 SYSTEM:etc/ppp/ip-up-vpn
  16. show_progress 0.1 10
  17. show_progress 0.2 0
  18. copy_dir PACKAGE:data DATA:
  19. show_progress 0.2 10
  20. show_progress 0.3 0
  21. format BOOT:
  22. write_raw_image PACKAGE:boot.img BOOT:
  23. show_progress 0.3 10

Пока этот скрипт очень примитивен и единственное что он делает — подготавливает соответствующие разделы.

Подпись пакета обновления

Для того, чтобы мы смогли прошить нашу прошивку, нам необходимо подписать пакет обновления. Этот процесс аналогичен процессу подписывания jar-пакетов. К пакету добавляется ваш (либо тестовый) сертификат и сохраняются контрольные суммы для файлов внутри него.

  1. $ zip -r habrarom.zip .
  2. $ java -classpath ../../bin/testsign.jar testsign habrarom.zip habrarom-signed.zip

Прошивка радио модуля

Это самая простая часть в плане создания пакета обновления, но и самая опасная в плане последствий при неудачном обновлении.
Пакет обновления создается абсолютно идентично предыдущему, только содержать он будет бинарный блоб с радио, который мы извлекли из RUU и скрипт для его записи в соответствующий раздел памяти.
Простенький скрипт:

  1. show_progress 0.1 0
  2. write_radio_image PACKAGE:Radio_Signed_HERO_63.18.55.06O_6.35.15.01.img
  3. show_progress 0.1 10

Не многое, что будет включено в данный пакет обновления.

  1. $ ls -1
  2. META-INF
  3. Radio_Signed_HERO_63.18.55.06O_6.35.15.01.img

Всё это упаковывается и подписывается как делалось ранее.

Прошивка

Не смотря на то, что в полученную прошивку мы не добавили пока никакого нового функционала, мы бы хотили попробовать прошить и загрузиться в нее.
Для этого

  1. Копируем в корень карты наш пакет обновления
  2. Загружаемся в recovery
  3. Делаем nanroid backup
  4. Делаем wipe
  5. Прошиваем
  6. Перегружаемся

Радуемся тому, что наш больной пережил сложную операцию.

В данный обзор не вошли следующие важные вопросы, которые затрагивают уже непосредственно модификацию подготовленной базовой прошивки. Вопросы с которыми сталкивается любой создатель кастомов, и столкнулся непосредственно я при создании русской версии прошивки 2.1 для HTC Hero GSM

  • Добавление root, busybox
  • Де-оптимизация (deodexing) пакетов. Использование smali/baksmali. Разрешение odex-зависимостей
  • удаленная odex-оптимизация приложений
  • Модификация системных пакетов. Подпись пакетов: когда нужна, и когда можно пренебречь. Упаковка приложений. Обновление ресурсов приложений без пересборки
  • Локализация системы, как пример масштабной модификации системы.
  • Декомпиляция и сборка ресурсов/байткода системных приложений. Исправление ошибок системных приложений
  • zip-align, png оптимизация
  • Подписывание приложений и проблема круговой поруки при использовании shared uid
  • Использование скриптов инициализации на примере переноса данных из одного раздела в другой (dalvik-cache2cache, app2sd)

А тем временем ждем с нетерпением, когда за обновлением FOTA клиента последует обновление самой системы до версии 2.1-update1.

Источник

Читайте также:  Устройства которыми можно управлять с андроид
Оцените статью