Android recovery 工作原理

Recovery简介
Android利用Recovery模式，进行恢复出厂设置，OTA升级，patch升级及firmware升级。
升级一般通过运行升级包中的META-INF/com/google/android/update-script脚本来执行自定义升级，脚本中是一组recovery系统能识别的UI控制，文件系统操作命令，例如write_raw_image（写FLASH分区），copy_dir（复制目录）。该包一般被下载至SDCARD和CACHE分区下。如果对该包内容感兴趣，可以从http://forum.xda-developers.com/showthread.php?t=442480下载JF升级包来看看。
升级中还涉及到包的数字签名，签名方式和普通JAR文件签名差不错。公钥会被硬编译入recovery，编译时生成在：out/target/product/XX/obj/PACKAGING/ota_keys_inc_intermediates/keys.inc
G1中的三种启动模式
        MAGIC KEY:

• 
  camera +
          power：bootloader模式，ADP里则可以使用fastboot模式
         
• 
  home + power：recovery模式
         
• 
  正常启动
  

        Bootloader正常启动，又有三种方式，按照BCB（Bootloader
Control Block, 下节介绍）中的command分类：

• 
  command == 'boot-recovery'
          → 启动recovery.img。recovery模式
         
• 
  command ==
          'update-radio/hboot' → 更新firmware（bootloader)
         
• 
  其他 → 启动boot.img
  

Recovery涉及到的其他系统及文件

• CACHE分区文件
  

 

Recovery
        工具通过NAND
        cache分区上的三个文件和主系统打交道。主系统（包括恢复出厂设置和OTA升级）可以写入recovery所需的命令，读出recovery过程中的LOG和intent。

• /cache/recovery/command：
                  recovery命令，由主系统写入。所有命令如下：
                 
  • --send_intent=anystring
                            - write the text out to recovery.intent
                           
  • --update_package=root:path
                            - verify install an OTA package file
                           
  • --wipe_data
                            - erase user data (and cache), then reboot
                           
  • --wipe_cache
                            - wipe cache (but not user data), then reboot
                   
  
                 
• /cache/recovery/log：recovery过程日志，由主系统读出
                 
• /cache/recovery/intent：recovery输出的intent
         
• MISC分区内容
          
  Bootloader Control Block
          (BCB) 存放recovery
          bootloader message。结构如下：
          
  struct
          bootloader_message {
         
  
  char
                  command[32];
  char
                  status[32];  // 未知用途
  char
                  recovery[1024];
  
  
          
  };
         
  • 
    command可以有以下两个值
                    
    “boot-recovery”：标示recovery正在进行，或指示bootloader应该进入recovery
                    mode
                    
    “update-hboot/radio”：指示bootloader更新firmware
                   
  • 
    recovery内容
                    
    “recovery\n
                    
    \n
                    
    ”
                    
    其中recovery
                    command为CACHE:/recovery/command命令
           
  
  

两种Recovery
Case

• FACTORY
          RESET（恢复出厂设置）
  

 

用户选择“恢复出厂设置”
       

设置系统将"--wipe_data"命令写入/cache/recovery/command
       

系统重启，并进入recover模式（/sbin/recovery）
       

get_args()
        将
        "boot-recovery"和"--wipe_data"写入BCB
       

erase_root()
        格式化（擦除）DATA分区
       

erase_root()
        格式化（擦除）CACHE分区
       

finish_recovery()
        擦除BCB
       

重启系统

• OTA
          INSTALL（OTA升级）
  

升级系统下载
        OTA包到/cache/some-filename.zip
       

升级系统写入recovery命令"--update_package=CACHE:some-filename.zip"
       

重启，并进入recovery模式
       

get_args()
        将"boot-recovery"
        和
        "--update_package=..."
        写入BCB
       

install_package()
        作升级
       

finish_recovery()
        擦除 BCB
       

**
        如果安装包失败 **
        prompt_and_wait() 等待用户操作，选择ALT+S或ALT+W
        升级或恢复出厂设置
       

main()
        调用
        maybe_install_firmware_update()
       

如果包里有hboot/radio的firmware则继续，否则返回
               

将
                "boot-recovery"
                和 "--wipe_cache"
                写入BCB
               

将
                firmware image写入cache分区
               

将
                "update-radio/hboot"
                和 "--wipe_cache"
                写入BCB
               

重启系统
               

bootloader自身更新firmware
               

bootloader
                将 "boot-recovery"
                写入BCB
               

erase_root()
                擦除CACHE分区
               

清除
                BCB
        
       

main()
        调用 reboot()
        重启系统
Recovery模式流程
/init
→ init.rc →
/sbin/recovery →
main():recovery.c

• ui_init():ui.c
           ［UI initialize］
         
  • gr_init():minui/graphics.c
                     ［set tty0 to graphic
                    mode, open fb0]
                   
  • ev_init():minui/events.c
                     [open /dev/input/event*]
                   
  • res_create_surface:minui/resource.c
                     [create surfaces for all bitmaps used later, include icons, bmps]
                   
  • create
                    2 threads: progress/input_thread [create progress show and input
                    event handler thread]
           
  
         
• get_args():recovery.c
         
  • get_bootloader_message():bootloader.c
                     [read mtdblock0(misc partition) 2nd page for
                    commandline]
                   
  • check
                    if nand misc partition has boot message. If yes, fill argc/argv.
                   
  • If
                    no, get arguments from /cache/recovery/command, and fill argc/argv.
                   
  • set_bootloader_message():bootloader.c
                     [set bootloader message back to mtdblock0]
           
  
         
• Parser
          argv[] filled above
         
• register_update_commands():commands.c
          [ register all commands with name and hook function ]
         
  • registerCommand():commands.c
                    
                    
                   
    • Register
                              command with name, hook, type, cookie.
                             
    • Commands,
                              e.g: assert, delete, copy_dir, symlink, write_raw_image.
                     
    
                   
  • registerFunction():commands.c
                   
    • Register
                              function with name, hook, cookie.
                             
    • Function,
                              e.g: get_mark, matches, getprop, file_contains
                     
    
           
  
         
• install_package():
         
  • translate_root_path():roots.c
                     [ "SYSTEM:lib" and turns it into a string like
                    "/system/lib", translate the updater.zip path ]
                   
  • mzOpenZipArchive():zip.c
                     [ open updater.zip file (uncompass) ]
                   
  • handle_update_package():install.c
                   
    • verify_jar_signature():verifier.c
                               [ verify signature with keys.inc key; verify manifest and zip
                              package archive ]
                             
      • verifySignature()
                                         [ verify the signature file: CERT.sf/rsa. ]
                                       
        • digestEntry():verifier.c
                                                   [ get SHA-1 digest of CERT.sf file ]
                                                 
        • RSA_verify(public
                                                  key:keys.inc, signature:CERT.rsa, CERT.sf's digest):libc/rsa.c 
                                                  [ Verify a 2048 bit RSA PKCS1.5 signature against an expected
                                                  SHA-1 hash. Use public key to decrypt the CERT.rsa to get
                                                  original SHA digest, then compare to digest of CERT.sf ]
                                         
        
                                       
      • verifyManifest()
                                         [ Get manifest SHA1-Digest from CERT.sf. Then do  digest to
                                        MANIFEST.MF. Compare them ]
                                       
      • verifyArchive()
                                         [ verify all the files in update.zip with digest  listed in
                                        MANIFEST.MF ]
                               
      
                             
    • find_update_script():install.c
                              [ find META-INF/com/google/android/update-script updater script ]
                             
    • handle_update_script():install.c
                              [ read cmds from script file, and do parser, exec ]
                             
      • parseAmendScript():amend.c
                                         [ call yyparse() to parse to command ]
                                       
      • exeCommandList():install.c
                                       
        • exeCommand():execute.c
                                                   [ call command hook function ]
                                         
        
                               
      
                     
    
           
  
         
• erase
          DATA/CACHE partition
         
• prompt_and_wait():recovery.c
           [ wait for user input: 1) reboot 2) update.zip 3) wipe data ]
         
  • ui_key_xxx
                    get ALT+x keys
                   
  • 1)
                    do nothing
                   
  • 2)
                    install_package('SDCARD:update.zip')
                   
  • 3)
                    erase_root() →
                    format_root_device()   DATA/CACHE
           
  
         
• may_install_firmware_update():firmware.c
           [ remember_firmware_update() is called by write_hboot/radio_image
          command, it stores the bootloader image to CACHE partition, and
          write update-hboot/radio command to MISC partition for bootloader
          message to let bootloader update itself after reboot ]
         
  • set_bootloader_message()
                   
  • write_update_for_bootloader():bootloader.c
                    [ write firmware image into CACHE partition with update_header,
                    busyimage and failimage ]
           
  
         
• finish_recovery():recovery.c
           [ clear the recovery command and prepare to boot a (hopefully
          working) system, copy our log file to cache as well (for the system
          to read), and record any intent we were asked to communicate back to
          the system. ]
         
• reboot()
  

Recovery模式流程图
以下流程图绘制了系统从启动加载bootloader后的行为流程。



                

 

 WIPE 清除手机的信息 就是格式化 然后你在刷你喜欢的ROM。

5、Wipe——清除
5-1、Wipe data/factory reset——清除内存数据和缓存数据
5-2、Wipe Dalvik-cache——清除缓存数据 + ext 分区内数据
5-3、Wipe SD：ext partition——只清除ext 分区内数据
5-4、Wipe battery stats——清除电池数据
5-5、Wipe rotate settings——清除传感器内设置的数据

分区
6、Partition sdcard——分区sd 卡
6-1、Partition SD——自动为sd 卡分区
6-2、Repair SD:ext——修复ext 分区
6-3、SD:ext2 to ext3——将ext2 分区转换为ext3 分区（推荐）
6-4、SD:ext3 to ext4——将ext3 分区转换为ext4 分区（C4 卡不推荐，C6 卡推荐）

想多了解 请看下面：

1、Reboot system now——重启

2、USB-MS toggle——在recovery 模式下直接连接USB，读取你的sd卡，这个非常方便。刷不成的话你还可以往sd卡拷贝别的ROM 进行补救，按小房子退出该模式。非常棒的功能，最近才发现的。2010.05.27.

3、Backup/Restore——备份和还原
3-1、Nand backup——Nand 备份
3-2、Nand + ext backup——Nand 备份（系统和ext 分区一同备份）
3-3、Nand restore——还原（就是还原3-1、3-2 的最后一次备份）
3-4、BART backup——BART 备份 （包括系统和ext 分区）
3-5、BART restore——还原最后一次的BART备份

Nand 备份类似于系统的备份 而BART 则像是PC 上ghost 的备份。
Nand 备份 它不会备份ext 分区（就是第二分区 没有分区的可以不管这个） 
所以你的如果app2sd 了 那么装在第二分区的程序用Nand 恢复是办不到的
BAR T则可以备份到ext 分区 用BART 恢复则可以恢复整个系统 可以使它和你备份前一模一样，不会有一点文件信息的丢失（包括联系人、短信、图片、影音等，所以如果你装的东西比较多，那么备份和恢复会比较慢）

4、Flash zip from sdcard——从sd卡根目录的.zip ROM 刷机包刷机

5、Wipe——清除
5-1、Wipe data/factory reset——清除内存数据和缓存数据
5-2、Wipe Dalvik-cache——清除缓存数据 + ext 分区内数据
5-3、Wipe SD：ext partition——只清除ext 分区内数据
5-4、Wipe battery stats——清除电池数据
5-5、Wipe rotate settings——清除传感器内设置的数据

6、Partition sdcard——分区sd 卡
6-1、Partition SD——自动为sd 卡分区
6-2、Repair SD:ext——修复ext 分区
6-3、SD:ext2 to ext3——将ext2 分区转换为ext3 分区（推荐）
6-4、SD:ext3 to ext4——将ext3 分区转换为ext4 分区（C4 卡不推荐，C6 卡推荐）

7、Other——其它
7-1、Fix apk uid mismatches——修复apk 程序
7-2、Move apps+dalv to SD——移动程序和虚拟缓存到sd 卡（这个可不是 app2sd）
7-3、Move recovery.log to SD——移动刷机日志文件到sd 卡（执行此操作后，sd 卡根目录会出现一个“recovery.log” 文件 即为刷机日志文件）

8、Power off——关机