Android OTA实现流程分析
- OTA升级概述
- 制作升级包
- 自动生成update.zip升级包
- 手动生成update升级包
- 增量包目录结构
- 升级包写入设备分区
- Android的三种工作模式
- Recovery升级模式
OTA升级概述
OTA（Over-the-AirTechnology）是指手机终端通过无线网络下载远程服务器上的升级包，对系统或应用进行升级的技术。有关网络部分不做过多讨论，本文重点放在系统升级这一概念上。
目前主要分为两大类：
- 按照升级的方式可以分为：T卡升级和网络升级
- 按照包的内容可以分为：增量升级和整包升级
那么对于设备来说我们需要考虑几点：
- 升级包是怎么产生的
- 升级包是怎么写入设备对应的分区的。
制作升级包
对于Android系统升级包制作主要分两种：
- 一种是通过命令自动产出全包和增量包；
- 另一种是在之前升级包的基础(通常是增量包)上进行修改/增加新的内容；
实际上第二种是对第一种的补充方式。
自动生成update.zip升级包
这种方式就是通过Android提供的编译指令进行自动制作。
该方法主要概括为以下几个步骤：
1 2 3 4 | make # 先编译Android源码 make otapackage # 开始制作ota全量包 # 制作差分包， 这一步需要准备基包base.zip, target_files.zip是刚刚生成的包， update.zip就是基于前面两个包产生的增量包，用于后面升级使用 ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files -k build/target/product/security/testkey -s vendor/mediatek/proprietary/scripts/releasetools/mt_ota_from_target_files --block -i base.zip target_files.zip update.zip |
注:
以上步骤是制作升级包的大概步骤，具体细节请各位自行搜索，网上资料实在太多了。
手动生成update升级包
这种模式通常情况下在改动很小或者只更新了某几个APK应用程序，不想再重新make otapackage的情况下采用的。
该方法主要概括以下几个步骤：
1 2 3 4 5 6 7 8 | # 1.将现有的update.zip解压 # 2.将改动的apk替换到system/app或者其他具体的工作目录中 # 3.重新打包成update.zip， 打包的时候不能有二级目录，即解压后直接就是内容 # 4.对新的update.zip重新签名 - 必须做， 重新签名的指令如下： java -Djava.library.path=out/host/linux-x86/lib64 \ -jar out/host/linux-x86/framework/signapk.jar \ -w build/target/product/security/testkey.x509.pem \ build/target/product/security/testkey.pk8 update.zip update-new.zip |
注:
1.以上步骤是制作升级包的大概步骤，具体细节请各位自行搜索，网上资料实在太多了。
2.网上有的资料提供的签名指令，没有增加-Djava.library.path=out/host/linux-x86/lib64这一句，导致签名失败，如果有遇到签名失败问题，可以加上试试。
增量包目录结构
制作好的update.zip结构通常如下：不同的平台可能有稍许差异
├── lk.img
├── META-INF
│ └── com
│ ├── android
│ │ ├── metadata
│ │ └── otacert
│ └── google
│ └── android
│ ├── update-binary
│ └── updater-script
├── odmdtbo.img
├── patch
│ └── boot.img.p
├── scatter.txt
├── system.new.dat
├── system.patch.dat
├── system.transfer.list
├── tee.img
├── type.txt
├── vendor.new.dat
├── vendor.patch.dat
└── vendor.transfer.list
其中有两个文件需要说明一下，这个和后面升级会用到：
- update-binary 是一个二进制文件，相当于一个脚本解释器，它定义描述了updater-script中所使用的语法行为，即最终实现的操作。该文件在Android源码编译后被放置在out/target/product/
/system bin/updater，在做make otapackage时会将updater重命名为update-binary并放置到META-INF\com\google\android这个目录中。
源码位置在：bootable\recovery\updater中 - update-script 此文件是一个脚本文件，具体描述了更新过程。我们可以根据具体情况编写该脚本来适应我们的具体需求。 它的语法是在update-binary中定义的。这个脚本也是我们后续会被改动的，比如我们需要增加一个自定义的更新，我们就可以手动增加重新打包签名。
升级包写入设备分区
这里也是最重要核心的地方，设备是如何开始升级的。首先我们需要知道Android设备的几种工作模式
Android的三种工作模式
主要有三种：
- 正常模式
- Recovery 模式
- Fastboot模式
由上图可以知道如何进入不同的模式：
- 正常启动模式： 用户什么都没有操作，开机将自动进入该模式。
- Recovery 模式： 可以有两种种方式：
[1] 开机时按下home+power组合键
[2] 在正常模式下通过reboot recovery命令进入 - fastboot：快速刷机模式：开机时按下camera+home组合键
Recovery升级模式
在前面我们制作的ota升级包就是需要在该模式下完成升级操作。
正常的升级流程如下图：
这是一个从APP一路执行到底层的大概流程。在这我们只需要通过命令模拟从APP到framework的过程来验证recovery 升级。
首先需要知道APP - Framework做了什么事情；简单可以概括为：从APP接收到升级包并获取完整路径，给到framework，然后framework将进行校验是否合法，然后再对/cache/recovery目录相关历史记录做清除操作，并写入接收到的完整路径到command文件中，最后通过reboot recovery让设备重启进入升级模式。
所以我们只需要模拟这一过程就可以：
- 首先提供上述update.zip升级包放入到/sdcard/update.zip中
- 其次 写入升级包名到 /cache/recovery/command - 格式为： --update_package=/sdcard/update.zip
- 其次清除/cache/recovery目录中的历史信息如： log, sqlite等
- 最后通过reboot recovery指令让设备重启进入升级模式
这样整个升级将完成了。本节只是让同学初步认识到OTA升级的基本过程。
对于Recovery模式，是如何进行升级操作的，它的具体过程是如何？
接下来我们将进行分析Recovery服务流程细节请看下篇分析