Unlimited Plugins, WordPress themes, videos & courses! Unlimited asset downloads! From $16.50/m
Advertisement
  1. Code
  2. Android

Введение в Android Firmware

Length:MediumLanguages:

Russian (Pусский) translation by Masha Kolesnikova (you can also view the original English article)

Телефоны и планшеты Android, как правило, намного более открытые, чем их аналоги с такими операционным системами, как iOS, Tizen или Windows 10 Mobile. Если вам не нравится прошивка, установленная изготовителем устройства на вашем устройстве Android, вы можете заменить ее собственной. CyanogenMod, Paranoid Android и проект Pure Nexus - примеры пользовательских прошивок, которые пользуются большой популярностью среди пользователей Android.

Пользовательская прошивка также является единственным способом установки новых версий Android на устройствах, которые больше не поддерживаются их производителями. Если вы не владеете устройством, принадлежащим к серии Nexus или Android One, я уверен, что вы уже это знали.

В этой статье я помогу вам понять, что такое Android-прошивка и как работает устройство Android. Я также расскажу вам об инструментах, которые вы можете использовать для замены прошивки на своём устройстве.

Предостережения

Замена прошивки - это рискованная операция, которая потенциально может привести к невозможности использования вашего устройства. В большинстве случаев это также снимает гарантию с вашего устройства. Перед тем, как продолжить, убедитесь, что у вас есть резервная копия ваших данных и копия исходного образа вашего устройства, и преступим к экспериментам с прошивкой.

1. Что такое прошивка для Android?

Первоначально прошивка была термином, используемым для обозначения крошечных критически важных программ, установленных в памяти, доступной только для чтения, или ПЗУ, на электронном устройстве. Изменение прошивки было либо невозможным, либо требовало специального оборудования, которое обычно было недоступно обычным конечным пользователям.

Однако прошивка для Android отличается от других. Она включает в себя всю операционную систему Android и хранится в записываемой памяти под флэш-памятью NAND, том же типе памяти, который используется на устройствах хранения, таких как USB-накопители и SD-карты. Слово прошивка используется только потому, что производители устройств не удосужились придумать новое слово для этого.

Прошивку Android также часто называют Android ROM, потому что по умолчанию пользователи не могут напрямую писать в нее.

2. Что содержит прошивка Android?

Прошивка, установленная на устройстве Android производителем, содержит сборку операционной системы Android и две дополнительные программы с закрытым исходным кодом, которые обычно незаменимы, загрузчик и радио прошивка.

Что такое загрузчики

Загрузчик Android представляет собой небольшой фрагмент проприетарного кода, который отвечает за запуск операционной системы Android, когда устройство включено. Однако загрузчик почти всегда выполняет еще одну задачу. Он проверяет подлинность операционной системы.

Как он решает, что является подлинным? Он проверяет, был ли загрузочный раздел подписан с использованием уникального ключа OEM, что является сокращением от ключа Original Equipment Manufacturer. Ключ OEM, конечно же, принадлежит производителю устройства, является закрытым, и вы не можете понять, что это такое.

Из-за проверки подлинности вы не можете напрямую установить пользовательский ПЗУ на устройстве Android. К счастью, в наши дни большинство производителей устройств позволяют пользователям отключать проверку. На Android-жаргоне они позволяют пользователям разблокировать загрузчик.

Конкретная процедура, которую вам нужно выполнить, чтобы разблокировать загрузчик, зависит от вашего устройства. Некоторые производители, такие как Sony и HTC, ожидают, что вы предоставите секретный токен разблокировки. Другие просто ожидают, что вы запустите фиксированный набор команд с помощью терминала.

Обычно для запуска команд разблокировки используется инструмент fastboot, который является частью Android SDK. Например, если у вас есть устройство Nexus, вы можете разблокировать его загрузчик, выполнив следующую команду:

В этой статье вы узнаете больше о fastboot. Обратите внимание, что если у вас есть устройство с загрузчиком, которое невозможно разблокировать, нет простого способа изменить или заменить его прошивку.

Что такое радио прошивка

Это может показаться вам неожиданностью, но ваш смартфон Android фактически запускает другую операционную систему на независимом процессоре, называемом процессором основной полосы. Радио прошивка относится к операционной системе, которая работает на процессоре основной полосы частот.

Как правило, это RTOS - операционная система реального времени отвечает за управление возможностями сотовой радиосвязи устройства. Другими словами, это то, что позволяет вашему устройству совершать звонки и подключаться к Интернету с использованием беспроводных технологий, таких как 2G, 3G и 4G LTE.

RTOS - это проприетарный кусок кода и популярные производители базовых процессоров, такие как Qualcomm, MediaTek и Spreadtrum держат его в секрете. Операционная система Android обычно взаимодействует с RTOS с использованием сокетов и обратных вызовов.

Как правило, замена радио прошивки вашего устройства - плохая идея.

Что такое билды Android

Android-сборка - это единственная часть прошивки, созданная с открытым исходным кодом. Следовательно, это единственная часть, которую вы можете изменить и расширить. Когда вы слышите, как энтузиасты Android говорят, что «я сделал новый ПЗУ на своем устройстве», вы можете быть уверены, что речь идет о новой сборке Android.

Сборка Android обычно используется в виде ZIP-файла, который может использоваться fastboot. Он имеет следующее содержимое:

android-info.txt - текстовый файл, определяющий предварительные условия сборки. Например, он может указывать номера версий загрузчика и радио прошивки, необходимые для сборки. Вот пример файла android-info.txt:

boot.img - это двоичный файл, содержащий как ядро Linux, так и ramdisk в виде архива GZIP. Ядро - это исполняемый файл zImage для загрузки, который может использоваться загрузчиком.

С другой стороны, ramdisk является файловой системой только для чтения, которая монтируется ядром во время процесса загрузки. Он содержит хорошо известный процесс init, первый процесс, который запускается любой операционной системой на базе Linux. Он также содержит различные демоны, такие как adbd и healthd, которые запускаются процессом init. Вот как выглядит дерево каталогов ramdisk:

system.img - образ раздела, который будет установлен в пустой каталог system, который вы можете увидеть в приведенном выше дереве. Он содержит исполняемые файлы, необходимые для запуска операционной системы Android. Он включает в себя системные приложения, шрифты, фреймворки JAR, библиотеки, медиакодеки и многое другое. Очевидно, что этот файл больше всего интересует пользователей Android, когда они запускают новый ПЗУ.

Системный образ также является файлом, который заставляет большинство пользователей Android проявлять интерес к пользовательской прошивки. Файлы системных образов, предоставляемые производителями устройств, часто заполняются ненужными приложениями и настройками, неофициально называемыми bloatware. Единственный способ удалить bloatware - заменить образ системы производителя на более желательный образ системы.

userdata.img - образ раздела, который будет установлен в пустой каталог data, который вы можете увидеть в дереве каталогов ramdisk. Когда вы загружаете пользовательский ПЗУ, этот образ обычно пустой, и он используется для сброса содержимого каталога data.

recovery.img очень похож на boot.img. Он имеет загрузочный исполняемый файл ядра, который может использовать загрузчик, и ramdisk. Следовательно, образ для восстановления также можно использовать для запуска устройства Android. Когда он используется, вместо Android запускается очень ограниченная операционная система, которая позволяет пользователю выполнять административные операции, такие как сброс пользовательских данных устройства, установка новой прошивки и создание резервных копий.

Процедура, необходимая для загрузки с использованием образа восстановления, зависит от устройства. Обычно это включает в себя запуск режима загрузчика, также называемый fastboot mode, путем нажатия комбинации аппаратных ключей, присутствующих на устройстве, а затем выбора опции Recovery. Например, на устройстве Nexus вам нужно нажать и удерживать кнопку питания в сочетании с кнопкой уменьшения громкости.

Кроме того, вы можете использовать adb, инструмент, включенный в Android SDK, для прямого входа в режим восстановления.

3. Использование fastboot

Самый простой способ загрузки новой прошивки на вашем устройстве - использовать инструмент fastboot. fastboot следует протоколу fastboot для связи с устройством Android. Однако это может произойти только при запуске устройства в режиме fastboot. Самый быстрый способ войти в режим fastboot - использовать adb:

Чтобы запустить пользовательский ПЗУ, который доступен в виде ZIP-файла, содержащего все файлы образов, упомянутые в предыдущем разделе, вы можете использовать команду fastboot update. Например, вот как вы могли бы загрузить ROM, присутствующий в файле с именем update.zip:

Если вы хотите загрузить только определенный образ, вы можете сделать это, используя команду quickboot flash. Например, вот как вы могли бы загрузить только образ системы:

Аналогичным образом, если вы хотите заменить только загрузочный образ, вы должны использовать следующую команду:

Всегда полезно проверить, работает ли загрузочный или восстановительный образ, прежде чем он начнет работать на вашем устройстве. Для этого вы можете использовать команду fastboot boot. Например, вот как вы можете проверить, совместим ли пользовательский образ восстановления с именем twrp.img с вашим устройством:

Обратите внимание, что ни одна из команд fastboot, упомянутых в этом разделе, не будет работать, если загрузчик вашего устройства не был разблокирован.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое прошивка Android и как ее заменить. Я хочу, чтобы вы поняли, что замена прошивки - рискованная операция, которая потенциально может привести ваше устройство в непригодность. В большинстве случаев это также снимает гарантию с вашего устройства. Перед тем, как продолжить, убедитесь, что у вас есть резервная копия ваших данных и копия исходного образа вашего устройства, и начинайте экспериментировать с прошивкой.


Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement
Looking for something to help kick start your next project?
Envato Market has a range of items for sale to help get you started.