天朝棋牌优惠大厅在哪儿看积分兑换,体育大乐透每周开奖时间,申博澳门太阳城集团客服 (中国)·官方网站

雙系統(tǒng)啟動的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

前言

本文討論如何利用安卓系統(tǒng)自身的啟動特性，加進(jìn) Linux 系統(tǒng)的啟動支持，并實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的切換。要達(dá)到這一點(diǎn)，有必要先了解一下安卓系統(tǒng)的啟動流程。

安卓系統(tǒng)的啟動流程

安卓系統(tǒng)的啟動模式有兩種：正常模式和急救(recovery)模式。急救模式，其內(nèi)核和根文件系統(tǒng)均獨(dú)立于正常模式，功能簡單，一般很少更新，用作系統(tǒng)修復(fù)和維護(hù)。也就是說，安卓系統(tǒng)本身就是支持雙啟動的。安卓系統(tǒng)的啟動流程是：

1 U-Boot 初始化 1.1 U-Boot 讀取 CPU 寄存器，如果有 recovery 標(biāo)志，則跳轉(zhuǎn)到 3 1.2 U-Boot 讀取 misc 分區(qū)，如果含有 recovery 命令，則跳轉(zhuǎn)到 3 1.3 正常啟動模式，跳轉(zhuǎn)到 2 2 正常啟動模式 2.1 加載 boot 分區(qū) 2.1.1 如果 boot 分區(qū)含有內(nèi)核和 initramfs, 則分別加載到內(nèi)存特定位置，跳轉(zhuǎn)到 2.3 （略過 kernel 分區(qū)處理） 2.1.2 如果 boot 分區(qū)僅含有 initramfs, 則加載到內(nèi)存特定位置。 2.2 加載 kernel 分區(qū)到內(nèi)存特定位置。 2.3 跳轉(zhuǎn)到 4 3 急救模式 3.1 讀出 recovery 分區(qū)內(nèi)含的內(nèi)核 和 initramfs, 分別加載到內(nèi)存特定位置，跳轉(zhuǎn)到 4 4 初始化內(nèi)核啟動參數(shù)，將執(zhí)行權(quán)移交內(nèi)核。

注意，initramfs 是固化了的小型根文件系統(tǒng)，內(nèi)核啟動后會將其解壓至內(nèi)存中，并執(zhí)行其中的 init 程序進(jìn)行初始化。也就是說，initramfs 是第一個獲得執(zhí)行權(quán)的根文件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)掛載真正的根文件系統(tǒng)（可以在各種各樣的存儲設(shè)備中，如 U盤、TF 卡、USB 硬盤、NAND 或 eMMC 閃存等）。

雙啟動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

分析安卓系統(tǒng)的啟動流程，一個比較簡單的雙啟動方案就是：

加入 Linux 系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)分區(qū)。
替換 recovery 分區(qū)成 Linux 系統(tǒng)的內(nèi)核和 initramfs。
改變 misc 分區(qū)的內(nèi)容，就可設(shè)定開機(jī)啟動的操作系統(tǒng)。
在 Linux 系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)安卓急救系統(tǒng)的部分功能。

如何進(jìn)入 Linux 呢？因?yàn)槲覀儗?Linux 放在 recovery 分區(qū)，因此，問題等價于如何進(jìn)入安卓的急救模式。以下有幾種方式：

拔掉 USB 線，按住開發(fā)板的recovery鍵開機(jī)（無論是初次上電、重啟或按reset鍵開機(jī)都可以）。這是臨時性的切換，下次開機(jī)不按，還是會進(jìn)入 Linux 。
在安卓系統(tǒng)的設(shè)置里選擇恢復(fù)出廠設(shè)置。實(shí)際上，恢復(fù)出廠設(shè)備這個功能已被閹割了，重啟后會進(jìn)入 Linux。
在安卓系統(tǒng)的關(guān)機(jī)菜單（點(diǎn)底部工具欄的關(guān)機(jī)按鈕進(jìn)入）增加了一項(xiàng)切換系統(tǒng)的選擇。當(dāng)然，它是檢測到linuxroot分區(qū)才會出現(xiàn)，也就是說單系統(tǒng)是不會出現(xiàn)的。
將 SDK 里的rkst/Image/misc.img刷進(jìn)到misc分區(qū)。

2~4 項(xiàng)都是通過寫 misc 分區(qū)，達(dá)到切換到 recovery，這里也即是 Linux 的目的。

雙啟動系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

分區(qū)

我們先來看看純安卓的存儲分區(qū)情況。分區(qū)信息在 parameter 文件里的CMDLINE行：

FIRMWARE_VER:4.4.2 MACHINE_MODEL:rk30sdk MACHINE_ID:007 MANUFACTURER:RK30SDK MAGIC: 0x5041524B ATAG: 0x60000800 MACHINE: 3066 CHECK_MASK: 0x80 PWR_HLD: 0,0,A,0,1 #KERNEL_IMG: 0x62008000 #FDT_NAME: rk-kernel.dtb #RECOVER_KEY: 1,1,0,20,0 CMDLINE:console=ttyFIQ0 androidboot.hardware=rk30board androidboot.console=ttyFIQ0 board.ap_has_alsa=0 init=/init initrd=0x62000000,0x00800000 mtdparts=rk29xxnand:0x00002000@0x00002000(uboot),0x00002000@0x00004000(misc),0x00008000@0x00006000(resource),0x00008000@0x0000e000(kernel),0x00010000@0x00016000(boot),0x00010000@0x00026000(recovery),0x0001a000@0x00036000(backup),0x00040000@0x00050000(cache),0x00002000@0x00090000(kpanic),0x00180000@0x00092000(system),0x00002000@0x00212000(metadata),0x00200000@0x00214000(userdata),0x00020000@0x00414000(radical_update),-@0x00434000(user)

CMDLINE是傳遞到內(nèi)核的命令行，參數(shù)mtdparts就含有分區(qū)信息，其格式是：

0x00002000@0x00002000(uboot) 大小 偏移 分區(qū)名稱 單位是 512 字節(jié)（即傳統(tǒng)磁盤的扇區(qū)大?。?。

轉(zhuǎn)換成表格比較直觀些：

uboot ：是用來存放第二階段(stage two) U-Boot，如果開發(fā)板用的是 eMMC 分區(qū)，其 U-Boot 就不需要分階段。
misc ：非常有用的一個分區(qū)，下面會介紹到，用來控制啟動模式的。
resource ：存放內(nèi)核的開機(jī)圖片和設(shè)備樹(Device Tree)信息。
kernel ：存放安卓的內(nèi)核
boot : 存放安卓的正常系統(tǒng)啟動的初始內(nèi)存文件系統(tǒng)(initramfs)。注意，如果在 OTA 方式下，boot分區(qū)跟recovery分區(qū)一樣，含有內(nèi)核和初始內(nèi)存文件系統(tǒng)，此時 kernel 分區(qū)不作使用。
recovery : 存放安卓急救模式所使用到的內(nèi)核和初始內(nèi)存文件系統(tǒng)。
backup : RK 設(shè)計(jì)的用來存放備份固件的分區(qū), FireNow 系統(tǒng)開發(fā)板沒有用到。
cache : 安卓的緩存分區(qū)
kpanic : 安卓的 kernel panic 分區(qū)（？）
system : 安卓的系統(tǒng)分區(qū)（掛載于 /system）
metadata : RK 的元數(shù)據(jù)分區(qū)，使用情況不詳
userdata : 安卓的數(shù)據(jù)分區(qū)（掛載于 /data）
radical_update : RK 的升級分區(qū)，使用情況不詳
user : 安卓的內(nèi)部存儲分區(qū)（掛載于/mnt/sdcard）

我們需要增加一個名為 ‘linuxroot’ 的新分區(qū)，用來存放 Linux 的根文件系統(tǒng)。為了使分區(qū)保持兼容，我們選擇了替換 radical_update 分區(qū)，容量給夠 3G ：

這樣，修改后的 parameter 文件，其 CMDLINE 更改為：

CMDLINE:console=ttyFIQ0 androidboot.hardware=rk30board androidboot.console=ttyFIQ0 board.ap_has_alsa=0 root=/dev/block/mtd/by-name/linuxroot rw rootfstype=ext4 init=/sbin/init initrd=0x62000000,0x00800000 mtdparts=rk29xxnand:0x00002000@0x00002000(uboot),0x00002000@0x00004000(misc),0x00008000@0x00006000(resource),0x00008000@0x0000e000(kernel),0x00010000@0x00016000(boot),0x00010000@0x00026000(recovery),0x0001a000@0x00036000(backup),0x00040000@0x00050000(cache),0x00002000@0x00090000(kpanic),0x00180000@0x00092000(system),0x00002000@0x00212000(metadata),0x00200000@0x00214000(userdata),0x00620000@0x00414000(linuxroot),-@0x00a34000(user)

misc 分區(qū)的格式

改變 misc 分區(qū)的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)設(shè)定開機(jī)啟動的操作系統(tǒng)，就必須了解 misc 分區(qū)的格式。 misc.img 是初次燒寫固件時寫到 misc 分區(qū)的映像，用 hexdump 命令可以方便地查看其內(nèi)容：

$ hexdump -C rkst/Image/misc.img 00000000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| * 00004000 62 6f 6f 74 2d 72 65 63 6f 76 65 72 79 00 00 00 |boot-recovery...| 00004010 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| * 00004040 72 65 63 6f 76 65 72 79 0a 2d 2d 77 69 70 65 5f |recovery.--wipe_| 00004050 61 6c 6c 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |all.............| 00004060 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| * 0000c000

可見，前 16K (0x4000) 字節(jié)都是 0，然后是一個 “boot-recovery” 命令，后面又跟著 “recovery”, “–wipe_all” 這些動作和參數(shù)，因此初次升級固件，系統(tǒng)會進(jìn)入 recovery 模式，格式化所需的分區(qū)，之后才重啟進(jìn)入安卓系統(tǒng)。將 misc 分區(qū)清空，系統(tǒng)啟動時就會加載 boot 和 kernel 分區(qū)，從而進(jìn)入 Android；而往 misc 分區(qū)寫入 “boot-recovery” 命令，系統(tǒng)啟動時就會加載 recovery 分區(qū)，從而進(jìn)入 Linux 系統(tǒng)。開發(fā)時，可以用燒寫工具燒寫 misc 分區(qū)，從而控制進(jìn)入哪個系統(tǒng)。

保留安卓急救系統(tǒng)

將安卓系統(tǒng)本來的 recovery 分區(qū)替換成 Linux 系統(tǒng)的內(nèi)核和 initramfs，從而實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)的啟動，這很簡單直觀，卻去掉了安卓急救系統(tǒng)。安卓的急救系統(tǒng)可以做多項(xiàng)系統(tǒng)維護(hù)工作，比較重要。某些安卓急救系統(tǒng)的功能，例如恢復(fù)出廠設(shè)置等，雖然可以在 Linux 系統(tǒng)自己加進(jìn)相應(yīng)的命令去處理，但顯得煩瑣而且容易出錯；另一些功能，如 OTA 升級，不是無法替代，就是成本太高，需要移植相關(guān)模塊。安卓急救系統(tǒng)需要保留，但 recovery 分區(qū)又被替換掉，該怎樣去實(shí)現(xiàn)呢？方法可以有多種，例如修改 U-Boot, 增加另一分區(qū)的引導(dǎo)。我們的目標(biāo)是系統(tǒng)的修改保持在最低限度內(nèi)，從而降低復(fù)雜性?，F(xiàn)在采用的方法，是保留 recovery 分區(qū)為 Linux 系統(tǒng)的內(nèi)核和 initramfs 不變，將安卓系統(tǒng)的急救系統(tǒng)（即原 recovery 分區(qū)里的安卓系統(tǒng)的內(nèi)核和 initramfs）里的 initramfs 放在 backup 分區(qū)里（該分區(qū)一般沒有用上），然后修改 Linux 系統(tǒng)的 initramfs 里的初始化流程：

1. 判斷 misc 分區(qū)是否有特殊的標(biāo)志內(nèi)容“firefly-linux”，如果沒有，則轉(zhuǎn) 6。 2. 判斷 backup 分區(qū)是否含有安卓急救系統(tǒng)的 initramfs，如果沒有，則轉(zhuǎn) 6。 3. 提取 backup 分區(qū)的 initramfs，解壓至 /root 目錄中。 4. 將 /proc, /sys, /dev 等重要的系統(tǒng)目錄移到 /root 中 (mount –n –o move)。 5. 執(zhí)行 exec chroot /root /init 命令，將 /root 目錄切換成新的根目錄，并執(zhí)行里面的 init 程序，從而引導(dǎo)安卓系統(tǒng)本身的急救系統(tǒng)。操作完成。 6. 走原有流程，正常加載 Linux 系統(tǒng)。操作完成。

采用這樣的修改，用 Linux 系統(tǒng)的 initramfs 有選擇地去加載安卓的急救系統(tǒng)，便可以達(dá)到要求。Linux 系統(tǒng)的 initramfs 的 init程序是 shell 腳本，修改和調(diào)試起來非常方便安卓系統(tǒng)的急救程序無需任何修改。剩下要做的，就要修改安卓系統(tǒng)的切換系統(tǒng)菜單項(xiàng)，將入切換到 Linux 系統(tǒng)的特殊標(biāo)志內(nèi)容“firefly-linux”寫到 misc 分區(qū)即可。如此修改，可以最大程序上兼容原有系統(tǒng)：

實(shí)現(xiàn)見以下提交: https://github.com/TeeFirefly/initrd/commit/24035459bbb5d84e4408e0901e488d88d5014af0

如何從 Linux 切換回 Android

很簡單，寫個腳本 /usr/local/bin/b2android.sh 將 misc 分區(qū)清空，然后重啟即可：

sudo dd if=/dev/zero of=/dev/block/mtd/by-name/misc bs=16k count=3 sudo reboot

如何從 Android 切換回 Linux

相關(guān)的提交為：

https://bitbucket.org/T-Firefly/firenow-lollipop/commits/c3f07c18e3da2359877722910fea2973a58683f4
https://bitbucket.org/T-Firefly/firenow-lollipop/commits/94b43d7e9c4636fa7c20f9c9316c4514ad9d12bb
https://bitbucket.org/T-Firefly/firenow-lollipop/commits/be90bd3d29cf7c50956df3091189db0d117909e4

主要的切換腳本為 device/rockchip/common/boot-linux.sh

#!/system/bin/sh out=/dev/block/rknand_misc pad() { busybox dd if=/dev/zero bs=$1 count=1 } echo_pad() { echo -n "$1" | busybox dd bs=$2 conv=sync; } { pad 16k echo_pad boot-recovery 8k echo_pad firefly-linux 8k pad 16k } > $out

聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。舉報(bào)投訴