Android內核開發：系統編譯輸出的鏡像文件

主要介紹一下源碼編譯輸出的幾個重要的鏡像文件，這裏把bootloader源碼和Linux內核源碼的編譯輸出也算在其中，由於畢竟Android系統缺乏了這兩個部分在設備上也是跑不起來的。

 

1. MLO, u-boot.img

任何操做系統的啓動，都離不開「引導程序」，好比桌面Windows系統的BIOS、桌面Linux系統經常使用的是Grub，而在嵌入式系統中，這個引導程序一般叫作「bootloader」，它一般由處理器的片上ROM中的引導代碼和u-boot兩部分組成（固然，也有其餘類型的bootloader，這裏以最經常使用的u-boot爲主）。

這些「引導程序」的功能，一般都是完成硬件系統的檢測和配置，而後到指定的位置去「加載並運行」操做系統內核，這個加載過程就是把指定的內核鏡像文件解壓到內存DDR中去，而後運行內核代碼，並交出CPU控制權。

由此咱們知道，Android系統的啓動，第一個最重要的文件就是：「bootloader」。「bootloader」是與操做系統無關的，不管設備上跑的是Linux仍是Android，都須要「bootloader」來啓動引導。  

關於「bootloader」，須要解釋的是：處理器片上ROM中的引導代碼一般由處理器廠商實現，咱們沒法獲取也沒法修改，u-boot則是具體的開發板/設備廠商實現，若是咱們本身設計Android硬件設備，則也須要去修改標準的u-boot代碼適配咱們本身的硬件模塊。 

u-boot編譯輸出文件有2個，一個是MLO，另外一個是u-boot.img，所以，對於不少Android開發板而言，必定存在一個boot分區（一般是fat32格式），該分區裏存放有MLO和u-boot.img這兩個重要的文件。

2. uImage

因爲Android系統是基於Linux內核的，所以，與嵌入式Linux啓動過程同樣，「bootloader」完成硬件檢測和初始化配置後，第一步要作的也是加載並運行Linux內核鏡像，所以，在Android設備啓動過程當中，除了MLO和u-boot.img文件外，另外一個最重要的文件就是內核鏡像uImage文件了。

注：Linux內核編譯成功後，會在arch/arm/boot/目錄下生成zImage文件，經過mkimage命令，給zImage文件加上了64個字節的數據頭獲得uImage文件，這樣才能被u-boot識別並正確引導。

3. ramdisk.img

在Linux內核啓動時，首先去建立虛擬的根文件系統，而後在指定位置尋址真正的根文件系統鏡像並加載到內存中，而後執行init可執行程序完成系統啓動過程。

對於嵌入式Linux系統而言，通常須要用busybox等工具專門建立一個根文件系統鏡像，而Android源碼中已經實現了一個根文件系統，即ramdisk.img，Android內核系統啓動時會首先加載ramdisk.img做爲根文件系統，而後再執行init程序，解析init.rc腳本，掛載系統其餘分區、開啓各個進程和服務等。

所以，Android系統啓動第三個必不可少的文件即ramdisk.img文件，它是Android系統的根文件系統鏡像。

 

4. boot.img

Android系統中，一般會把zImage和ramdisk.img打包到一塊兒，生成一個boot.img鏡像文件，放到boot分區，由bootloader來引導啓動，其啓動過程本質也是和分開的uImage&ramdisk.img相似，只不過把兩個鏡像按照必定的格式合併爲一個鏡像而已。

bootloader如何知道去哪加載Linux內核(zImage)和根文件系統(ramdisk.img)呢？一般是由命令行參數傳入bootloader程序，或者在bootloader代碼中給出啓動參數配置文件的路徑，具體的原理能夠去參考bootloader啓動Linux內核相關的文章分析，這裏就不作詳細介紹了。

 

5. system.img

前面咱們提到的鏡像如「bootloader」，「Linux Kernel」，「文件系統」都是不包含Android系統的核心文件，那麼，真正的Android操做系統核心部分在哪呢？其實就位於system.img中，它包含了Android系統的firmware、用戶界面、一系列的預編譯應用等等，會在內核啓動後被掛載到/system分區。所以，它也是Android系統啓動必不可少的鏡像之一。

 

6. userdata.img

 

前面介紹的system.img鏡像中包含的都是Android系統級別的數據，而「用戶」的「出廠」數據則都被放到了userdata.img鏡像中了，它會被掛載到文件系統的/data分區，用戶新存儲的數據、安裝的程序均會被放置到這個分區中，若是擦除這個分區，本質上則等同於手機恢復了出廠設置，它也是Android系統啓動必不可少的鏡像之一。

 

7. 其餘的鏡像

 

前面介紹的幾個都是Android系統啓動涉及到的最重要的幾個鏡像文件，固然，編譯輸出還有其餘的幾個文件包括：用來緩存最頻繁訪問的數據和應用的cache.img，用來恢復系統時使用的recovery.img等，這裏就不詳細講解了。

 

結束語

 

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