『壹』 如何打包安卓手機Zip升級包如何簽名不換Recovery，用官方Recovery
通過分析update.zip包在具體android系統升級的過程，來理解Android系統中Recovery模式服務的工作原理。
我們先從update.zip包的製作開始，然後是Android系統的啟動模式分析，Recovery工作原理，如何從我們上層開始選擇system update到重啟到Recovery服務，以及在Recovery服務中具體怎樣處理update.zip包升級的，我們的安裝腳本updater-script怎樣被解析並執行的等一系列問題。分析過程中所用的Android源碼是gingerbread0919（tcc88xx開發板標配的），測試開發板是tcc88xx。
一、 update.zip包的目錄結構
|----boot.img
|----system/
|----recovery/
`|----recovery-from-boot.p
`|----etc/
`|----install-recovery.sh
|---META-INF/
`|CERT.RSA
`|CERT.SF
`|MANIFEST.MF
`|----com/
`|----google/
`|----android/
`|----update-binary
`|----updater-script
`|----android/
`|----metadata
二、 update.zip包目錄結構詳解
以上是我們用命令make otapackage 製作的update.zip包的標准目錄結構。
1、boot.img是更新boot分區所需要的文件。這個boot.img主要包括kernel+ramdisk。
2、system/目錄的內容在升級後會放在系統的system分區。主要用來更新系統的一些應用或則應用會用到的一些庫等等。可以將Android源碼編譯out/target/proct/tcc8800/system/中的所有文件拷貝到這個目錄來代替。
3、recovery/目錄中的recovery-from-boot.p是boot.img和recovery.img的補丁(patch),主要用來更新recovery分區，其中etc/目錄下的install-recovery.sh是更新腳本。
4、update-binary是一個二進制文件，相當於一個腳本解釋器，能夠識別updater-script中描述的操作。該文件在Android源碼編譯後out/target/proct/tcc8800/system bin/updater生成，可將updater重命名為update-binary得到。
該文件在具體的更新包中的名字由源碼中bootable/recovery/install.c中的宏ASSUMED_UPDATE_BINARY_NAME的值而定。
5、updater-script：此文件是一個腳本文件，具體描述了更新過程。我們可以根據具體情況編寫該腳本來適應我們的具體需求。該文件的命名由源碼中bootable/recovery/updater/updater.c文件中的宏SCRIPT_NAME的值而定。
6、 metadata文件是描述設備信息及環境變數的元數據。主要包括一些編譯選項，簽名公鑰，時間戳以及設備型號等。
7、我們還可以在包中添加userdata目錄，來更新系統中的用戶數據部分。這部分內容在更新後會存放在系統的/data目錄下。
8、update.zip包的簽名：update.zip更新包在製作完成後需要對其簽名，否則在升級時會出現認證失敗的錯誤提示。而且簽名要使用和目標板一致的加密公鑰。加密公鑰及加密需要的三個文件在Android源碼編譯後生成的具體路徑為：
out/host/linux-x86/framework/signapk.jar
build/target/proct/security/testkey.x509.pem
build/target/proct/security/testkey.pk8 。
我們用命令make otapackage製作生成的update.zip包是已簽過名的，如果自己做update.zip包時必須手動對其簽名。
具體的加密方法：$ java –jar gingerbread/out/host/linux/framework/signapk.jar –w gingerbread/build/target/proct/security/testkey.x509.pem gingerbread/build/target/proct/security/testkey.pk8 update.zip update_signed.zip
以上命令在update.zip包所在的路徑下執行，其中signapk.jar testkey.x509.pem以及testkey.pk8文件的引用使用絕對路徑。update.zip 是我們已經打好的包，update_signed.zip包是命令執行完生成的已經簽過名的包。
9、MANIFEST.MF：這個manifest文件定義了與包的組成結構相關的數據。類似Android應用的mainfest.xml文件。
10、CERT.RSA：與簽名文件相關聯的簽名程序塊文件，它存儲了用於簽名JAR文件的公共簽名。
11、CERT.SF：這是JAR文件的簽名文件，其中前綴CERT代表簽名者。
另外，在具體升級時，對update.zip包檢查時大致會分三步：①檢驗SF文件與RSA文件是否匹配。②檢驗MANIFEST.MF與簽名文件中的digest是否一致。③檢驗包中的文件與MANIFEST中所描述的是否一致。
三、 Android升級包update.zip的生成過程分析
1) 對於update.zip包的製作有兩種方式，即手動製作和命令生成。
第一種手動製作：即按照update.zip的目錄結構手動創建我們需要的目錄。然後將對應的文件拷貝到相應的目錄下，比如我們向系統中新加一個應用程序。可以將新增的應用拷貝到我們新建的update/system/app/下（system目錄是事先拷貝編譯源碼後生成的system目錄），打包並簽名後，拷貝到SD卡就可以使用了。這種方式在實際的tcc8800開發板中未測試成功。簽名部分未通過，可能與具體的開發板相關。
第二種製作方式：命令製作。Android源碼系統中為我們提供了製作update.zip刷機包的命令，即make otapackage。該命令在編譯源碼完成後並在源碼根目錄下執行。 具體操作方式：在源碼根目錄下執行
①$ . build/envsetup.sh。
②$ lunch 然後選擇你需要的配置(如17)。
③$ make otapackage。
在編譯完源碼後最好再執行一遍上面的①、②步防止執行③時出現未找到對應規則的錯誤提示。命令執行完成後生成的升級包所在位置在out/target/proct/full_tcc8800_evm_target_files-eng.mumu.20120309.111059.zip將這個包重新命名為update.zip，並拷貝到SD卡中即可使用。
這種方式(即完全升級)在tcc8800開發板中已測試成功。
2) 使用make otapackage命令生成update.zip的過程分析。
在源碼根目錄下執行make otapackage命令生成update.zip包主要分為兩步，第一步是根據Makefile執行編譯生成一個update原包（zip格式）。第二步是運行一個python腳本，並以上一步准備的zip包作為輸入，最終生成我們需要的升級包。下面進一步分析這兩個過程。
第一步：編譯Makefile。對應的Makefile文件所在位置：build/core/Makefile。從該文件的884行（tcc8800,gingerbread0919）開始會生成一個zip包，這個包最後會用來製作OTA package 或者filesystem image。先將這部分的對應的Makefile貼出來如下：
[python] view plainprint?
# -----------------------------------------------------------------
# A zip of the directories that map to the target filesystem.
# This zip can be used to create an OTA package or filesystem image
# as a post-build step.
#
根據上面的Makefile可以分析這個包的生成過程：
首先創建一個root_zip根目錄，並依次在此目錄下創建所需要的如下其他目錄
①創建RECOVERY目錄，並填充該目錄的內容，包括kernel的鏡像和recovery根文件系統的鏡像。此目錄最終用於生成recovery.img。
②創建並填充BOOT目錄。包含kernel和cmdline以及pagesize大小等，該目錄最終用來生成boot.img。
③向SYSTEM目錄填充system image。
④向DATA填充data image。
⑤用於生成OTA package包所需要的額外的內容。主要包括一些bin命令。
⑥創建META目錄並向該目錄下添加一些文本文件，如apkcerts.txt(描述apk文件用到的認證證書)，misc_info.txt(描述Flash內存的塊大小以及boot、recovery、system、userdata等分區的大小信息)。
⑦使用保留連接選項壓縮我們在上面獲得的root_zip目錄。
⑧使用fs_config(build/tools/fs_config)配置上面的zip包內所有的系統文件(system/下各目錄、文件)的許可權屬主等信息。fs_config包含了一個頭文件#include「private/android_filesystem_config.h」。在這個頭文件中以硬編碼的方式設定了system目錄下各文件的許可權、屬主。執行完配置後會將配置後的信息以文本方式輸出 到META/filesystem_config.txt中。並再一次zip壓縮成我們最終需要的原始包。
第二步：上面的zip包只是一個編譯過程中生成的原始包。這個原始zip包在實際的編譯過程中有兩個作用，一是用來生成OTA update升級包，二是用來生成系統鏡像。在編譯過程中若生成OTA update升級包時會調用（具體位置在Makefile的1037行到1058行）一個名為ota_from_target_files的python腳本，位置在/build/tools/releasetools/ota_from_target_files。這個腳本的作用是以第一步生成的zip原始包作為輸入，最終生成可用的OTA升級zip包。
二 下面我們分析ota_from_target_files這個python腳本是怎樣生成最終zip包的。先講這個腳本的代碼貼出來如下：
[python] view plainprint?
import sys
if sys.hexversion < 0x02040000:
print >> sys.stderr, "Python 2.4 or newer is required."
sys.exit(1)
主函數main是python的入口函數，我們從main函數開始看，大概看一下main函數（腳本最後）里的流程就能知道腳本的執行過程了。
① 在main函數的開頭，首先將用戶設定的option選項存入OPTIONS變數中，它是一個python中的類。緊接著判斷有沒有額外的腳本，如果有就讀入到OPTIONS變數中。
② 解壓縮輸入的zip包，即我們在上文生成的原始zip包。然後判斷是否用到device-specific extensions（設備擴展）如果用到，隨即讀入到OPTIONS變數中。
③ 判斷是否簽名，然後判斷是否有新內容的增量源，有的話就解壓該增量源包放入一個臨時變數中（source_zip）。自此，所有的准備工作已完畢，隨即會調用該 腳本中最主要的函數WriteFullOTAPackage(input_zip,output_zip)
④ WriteFullOTAPackage函數的處理過程是先獲得腳本的生成器。默認格式是edify。然後獲得metadata元數據，此數據來至於Android的一些環境變數。然後獲得設備配置參數比如api函數的版本。然後判斷是否忽略時間戳。
⑤ WriteFullOTAPackage函數做完准備工作後就開始生成升級用的腳本文件(updater-script)了。生成腳本文件後將上一步獲得的metadata元數據寫入到輸出包out_zip。
⑥至此一個完整的update.zip升級包就生成了。生成位置在：out/target/proct/tcc8800/full_tcc8800_evm-ota-eng.mumu.20120315.155326.zip。將升級包拷貝到SD卡中就可以用來升級了。
四、 Android OTA增量包update.zip的生成
在上面的過程中生成的update.zip升級包是全部系統的升級包。大小有80M多。這對手機用戶來說，用來升級的流量是很大的。而且在實際升級中，我們只希望能夠升級我們改變的那部分內容。這就需要使用增量包來升級。生成增量包的過程也需要上文中提到的ota_from_target_files.py的參與。
下面是製作update.zip增量包的過程。
① 在源碼根目錄下依次執行下列命令
$ . build/envsetup.sh
$ lunch 選擇17
$ make
$ make otapackage
執行上面的命令後會在out/target/proct/tcc8800/下生成我們第一個系統升級包。我們先將其命名為A.zip
② 在源碼中修改我們需要改變的部分，比如修改內核配置，增加新的驅動等等。修改後再一次執行上面的命令。就會生成第二個我們修改後生成的update.zip升級包。將 其命名為B.zip。
③ 在上文中我們看了ota_from_target_files.py腳本的使用幫助，其中選項-i就是用來生成差分增量包的。使用方法是以上面的A.zip 和B.zip包作為輸入，以update.zip包作 為輸出。生成的update.zip就是我們最後需要的增量包。
具體使用方式是：將上述兩個包拷貝到源碼根目錄下，然後執行下面的命令。
$ ./build/tools/releasetools/ota_from_target_files -i A.zip B.zip update.zip。
在執行上述命令時會出現未找到recovery_api_version的錯誤。原因是在執行上面的腳本時如果使用選項i則會調用WriteIncrementalOTAPackage會從A包和B包中的META目錄下搜索misc_info.txt來讀取recovery_api_version的值。但是在執行make otapackage命令時生成的update.zip包中沒有這個目錄更沒有這個文檔。
此時我們就需要使用執行make otapackage生成的原始的zip包。這個包的位置在out/target/proct/tcc8800/obj/PACKAGING/target_files_intermediates/目錄下，它是在用命令make otapackage之後的中間生產物，是最原始的升級包。我們將兩次編譯的生成的包分別重命名為A.zip和B.zip，並拷貝到SD卡根目錄下重復執行上面的命令：
$ ./build/tools/releasetools/ota_form_target_files -i A.zip B.zip update.zip。
在上述命令即將執行完畢時，在device/telechips/common/releasetools.py會調用IncrementalOTA_InstallEnd,在這個函數中讀取包中的RADIO/bootloader.img。
而包中是沒有這個目錄和bootloader.img的。所以執行失敗，未能生成對應的update.zip。可能與我們未修改bootloader（升級firmware）有關。此問題在下一篇博客已經解決。
製作增量包失敗的原因，以及解決方案。
Android系統Recovery工作原理之使用update.zip升級過程分析（二）---update.zip差分包問題的解決
在上一篇末尾提到的生成差分包時出現的問題，現已解決，由於最近比較忙，相隔的時間也比較長，所以單列一個篇幅提示大家。這個問題居然是源碼中的問題，可能你已經製作成功了，不過我的這個問題確實是源碼中的一個問題，不知道是不是一個bug，下文會具體分析！
一、生成OTA增量包失敗的解決方案
在上一篇中末尾使用ota_from_target_files腳本製作update.zip增量包時失敗，我們先將出現的錯誤貼出來。
在執行這個腳本的最後讀取input_zip中RADIO/bootloader.img時出現錯誤，顯示DeviceSpecifiParams這個對象中沒有input_zip屬性。
我們先從腳本中出現錯誤的調用函數中開始查找。出現錯誤的調用地方是在函WriteIncrementalOTAPackage（443行）中的device_specific.IncrementalOTA_InstallEnd()，其位於WriteIncrementalOTAPackage()中的末尾。進一步跟蹤源碼發現，這是一個回調函數，他的具體執行方法位於源碼中/device/telechips/common/releasetools.py腳本中的IncrementalOTA_InstallEnd()函數。下面就分析這個函數的作用。
releasetools.py腳本中的兩個函數FullOTA_InstallEnd()和IncrementalOTA_InstallEnd()的作用都是從輸入包中讀取RADIO/下的bootloader.img文件寫到輸出包中，同時生成安裝bootloader.img時執行腳本的那部分命令。只不過一個是直接將輸入包中的bootloader.img鏡像寫到輸出包中，一個是先比較target_zip和source_zip中的bootloader.img是否不同（使用選項-i生成差分包時），然後將新的鏡像寫入輸出包中。下面先將這個函數(位於/device/telechips/common/releasetools.py)的具體實現貼出來：
我們的實際情況是，在用命令make otapackage時生成的包中是沒有這個RADIO目錄下的bootloader.img鏡像文件（因為這部分更新已被屏蔽掉了）。但是這個函數中對於從包中未讀取到bootloader.img文件的情況是有錯誤處理的，即返回。所以我們要從 出現的實際錯誤中尋找問題的原由。
真正出現錯誤的地方是：
target_bootloader=info.input_zip.read(「RADIO/bootloader.img」)。
出現錯誤的原因是：AttributeError：『DeviceSpecificParams』object has no attribute 『input_zip』，提示我們DeviceSpecificParams對象沒有input_zip這個屬性。
二、updater-script腳本執行流程分析：
先看一下在測試過程中用命令make otapackage生成的升級腳本如下：
[python] view plainprint?
assert(!less_than_int(1331176658, getprop("ro.build.date.utc")));
assert(getprop("ro.proct.device") == "tcc8800" ||
下面分析下這個腳本的執行過程：
①比較時間戳：如果升級包較舊則終止腳本的執行。
②匹配設備信息：如果和當前的設備信息不一致，則停止腳本的執行。
③顯示進度條：如果以上兩步匹配則開始顯示升級進度條。
④格式化system分區並掛載。
⑤提取包中的recovery以及system目錄下的內容到系統的/system下。
⑥為/system/bin/下的命令文件建立符號連接。
⑦設置/system/下目錄以及文件的屬性。
⑧將包中的boot.img提取到/tmp/boot.img。
⑨將/tmp/boot.img鏡像文件寫入到boot分區。
⑩完成後卸載/system。
三、總結
以上的九篇著重分析了Android系統中Recovery模式中的一種，即我們做好的update.zip包在系統更新時所走過的流程。其核心部分就是Recovery服務的工作原理。其他兩種FACTORY RESET、ENCRYPTED FILE SYSTEM ENABLE/DISABLE與OTA INSTALL是相通的。重點是要理解Recovery服務的工作原理。另外詳細分析其升級過程，對於我們在實際升級時，可以根據我們的需要做出相應的修改。
『貳』 編譯調試Android系統原生App - 以Settings為例
本文已過時，最新文章：向大家推薦《使用 AS 開發 System App》 https://xiaozhuanlan.com/system-app
Android原生系統帶有許多原生的App，比如 瀏覽器、錄音機、計算器、設置 等，有些時候，我們需要用到一些系統的功能，或者是對已有的功能做二次開發，比如我上學時給一個公司做過一個Launcher和Wizard，就需要用到系統設置中的某些功能，比如Wifi、聲音、顯示等功能，於是就需要從Settings源碼中提取出需要的功能。
特別是公司自己定製Android系統，需要在上面做一些 系統級的App 的時候，原生App已有的功能就可以通過編譯其源碼的方式直接拿過來改改就能用，而且可用度很高。
這里有兩種情況，分為 原生 的和 公司定製 的系統。無論是原生的還是定製的，類似於Settings這樣需要使用到 系統級或隱藏API 的App，都需要系統簽名文件和編譯系統源碼後得到相應的jar包才可以在IDE中編譯，因為標准SDK根本沒有那些API可供調用。
舉個栗子：
需要額外的Jar就需要自己編譯系統源碼啦，這個是比較麻煩的，有興趣可以試試自己編譯定製自己的Android系統。
** 注意，既然是定製的，源碼、jar、簽名文件，還有系統都是一一對應的，你不能拿其他公司的系統簽名來給你公司的系統app簽名，這樣無法運行的。 **
有了源碼，下一步當然是要跑起來啦。
建議都使用Eclipse來編譯，不要使用AS，因為AS編譯大型的原生App能卡到你吐血，而且出錯提示也不友好。但是用過AS的人都不想再碰Eclipse了有沒有？？別急，可以先用Eclipse編譯過了，再貼到AS中，這樣好很多，也很節省時間。
初始化：
放入源碼：
修正res錯誤：
修正src錯誤：
使用到系統級API的，或者AndroidManifest.xml文件中聲明了
那麼沒有系統簽名，直接debug簽名運行是不行的，需要向底層工程師要系統的簽名文件，在源碼目錄
build\target\proct\security
下的 platform.pk8 和 platform.x509.pem ，如果你想看此次編譯Settings是否已成功了，可以適當的在入口加一下Log，然後導出未簽名的apk，使用系統簽名進行簽名後，放到 /system/app/ 下替換掉Settings.apk，然後重啟系統，打開設置，看看Logcat是否輸出里加入的Log。
在不知道系統簽名可以轉換成debug簽名前，老實說我一直都是用Log的方式調試，太特么痛苦了。現在知道後整個人都懵逼了。
我們都希望可以像調試普通app那樣調試系統app，以下是如何通過 openssl 將 platform.pk8 和 platform.x509.pem 轉換成 debug.keystore 文件：
三個命令
此方法來自： http://curlog.com/2016/08/30/android-pk2debug-keystore/
Mac自帶openssl，Linux和Win需要安裝。
然後就可以使用得到的debug簽名配置到eclipse後愉快的調試啦，當然，得先把系統中已經存在的app先刪除掉。然後重啟系統，至於如何配置eclipse的debug簽名，請Google。
使用過AS後，當然希望在AS中也可以調試系統App，抽空再寫篇相關編譯和調試的文章。如果這篇文章幫到你了，給個贊唄。
『叄』 如何反編譯android應用以及重編譯，簽名和對齊優化
首先，了解一下為什麼需要反編譯apk
大部分情況下，是由於想本地化一款優秀的應用，才需要做這事兒；又或者進行少量的smali修改以達到想要的效果（如添加歸屬地，使3G版Nexus 7支持Wi-Fi熱點）。
下面先准備運行環境和工具
建立工作目錄，如.\workspace\apktoolbox （下面同樣以此路徑為例）
必不可少的JDK：Oracle Java下載，安裝完成後把<jdk-inst-path>\bin添加到$PATH環境變數中
反編譯和重編譯工具apktool：Google Code下載，按平台下載（一個apktool-install-<platform>-<ver>-tar.bz2，一個apktool<ver>.tar.bz2，下載完成後解壓至.\workspace\apktoolbox\bin
密鑰文件，共4組。test/shared/media/platform，從android source中獲取，分別對應不同共享用戶ID時簽名所需（查看應用AndroidManifest.xml第二行android:sharedUserId項 ），放到.\workspace\apktoolbox\bin下
test - 無android:sharedUserId項
shared - android:sharedUserId=android.uid.shared
media - android:sharedUserId=android.uid.media
platform - android:sharedUserId=android.uid.system
簽名工具signapk.jar，放到.\workspace\apktoolbox\bin下
對齊優化工具zipalign（從android sdk中獲取，在tools目錄下），放到.\workspace\apktoolbox\bin下
准備工作完成
接下來就要開始工作了（以本地化工作為例）
把待反編譯的apk放到.\workspace\apktoolbox\apks下
在命令行模式下進入.\workspace\apktoolbox\bin目錄，輸入以下命令進行解包（反編譯）
apktool d ..\apks\<apkfile>.apk ..\apks\<outdir>
.\workspace\apktoolbox\apks\<outdir>\res下的values目錄（英文原版）和values-r<locale>目錄（本地化）就是需要的對象。
本地化工作完成後，在命令行中輸入以下命令進行重新打包（重新編譯）
apktool b ..\apks\<outdir>
.\workspace\apktoolbox\apks\<outdir>\dist目錄下會生成重新打包後的apk（未簽名，未對齊優化）
重新打包完成後，在命令行中輸入以下命令進行簽名（根據實際情況選用密鑰，這里以test密鑰為例）
java -jar signapk.jar testkey.x509.pem testkey.pk8 ..\apks\<outdir>\dist\<apkfile>.apk ..\apks\<apkfile>_signed.apk
簽名完成後，在命令行中輸入以下命令進行對齊優化
zipalign -f -v 4 ..\apks\<apkfile>_signed.apk ..\apks\<apkfile>_zipaligned.apk
<apkfile>_zipaligned.apk就是最終需要的apk了。
完成
部分apk需要系統框架資源，沒有的話在重新打包時會報錯，這種情況下只需要先安裝一下對應系統框架即可（從目標ROM中把/system/framework/framework-res.apk提取出，放到.\workspace\apktoolbox\apks下）。在命令行中輸入以下命令進行安裝
apktool if ..\apks\framework-res.apk
『肆』 如何反編譯android應用並重新打包
首先我們新建一個android項目，裡面只有一個MainActivity，而且主界面只會顯示一個字元串：你好。
下面，我們切換到這個項目生成的apk文件所在的目錄，可以看到有一個hellodemo.apk。
在命令行輸入：apktool d -r hellodemo.apk。可以看到在當前目錄下生成了一個hellodemo文件夾。
進入到hellodemo\smali\com\example\hello，打開MainActivity.smali。找到：
const-string v1, "\u4f60\u597d"，
修改為：
const-string v1, "hello"，
然後在命令行輸入：apktool b hellodemo hellodemo1.apk。這回重新打包成hellodemo1.apk。
然後給新生成的apk進行簽名。把這個apk拷貝到autosign的目錄下面，然後切換過去，在命令行輸入：java -jar signapk.jar testkey.x509.pem testkey.pk8 hellodemo1.apk hellodemo.apk。
7
把生成的hellodemo.apk安裝到手機，可以看到主界面上已經顯示的是hello，而不再是你好。說明反編譯重新打包成功