За что отвечает каждый файл прошивки с расширением bin и img

Обновлено: 07.07.2024

Этичный хакинг и тестирование на проникновение, информационная безопасность

Файлы контейнеры (матрёшки)

Многие файлы представляют собой объединения нескольких файлов. К примеру, файлы офисных документов .docx и .odt. Вы можете заменить расширение таких файлов на .zip, открыть любым архиватором и убедиться, что на самом деле это просто контейнеры, содержащие в себе множество файлов. Например, если вы вставили картинку в документ Word, то чтобы извлечь эту картинку, необязательно открывать файл в офисном редакторе — можно поменять расширение, распаковать архив и из него забрать свою картинку обратно. Практически все прошивки (для роутеров, IP камер, телефонов) это контейнеры. ISO образы и образы файловых систем тоже контейнеры. Архивы, как можно догадаться, также содержат в себе сразу несколько файлов.

2 способа объединения файлов

С практической точки зрения, с точки зрения поиска файлов можно выделить 2 способа объединить файлы:

1. Файлы хранятся без изменения, в своём начальном виде.

Пример такого объединения файлов это файловые системы без шифрования и без сжатия. Например, EXT4, NTFS — в них файлы помещены в своём первоначальном виде. Соответственно, образы таких файловых систем также относятся к этой группе. Сюда же можно отнести некоторые прошивки, например, для роутеров и IP камер.

Понятно, что в таких больших файлах (образах) можно найти хранимые файлы. Более того, хранимые файлы можно извлечь и сохранить в виде самостоятельного файла, который будет идентичен исходному.

2. Файлы обрабатываются по определённому алгоритму.

Примеры такого способа объединения файлов это файловые системы с шифрованием или сжатием (например, Squashfs), архивы со сжатием.

Для поиска отдельных файлов по их сигнатурам необходимо выполнить обратное действие, то есть если файл был сжат, необходимо его разархивировать. Если это файловая система со сжатием, то необходимо её смонтировать.

С практической точки зрения это означает, что бесполезно искать файлы по сигнатурам в архивах, пока эти архивы не распакованы (НО: некоторые программы по анализу сырых данных поддерживают работу с архивами!). Бесполезно искать файлы по сигнатурам в файловой системе Squashfs до её монтирования. При этом можно применять поиск по сигнатурам в EXT4 и NTFS и их монтирование не требуется!

Монтирование, например, образа NTFS даст нам следующее: мы сможем получать доступ к файлам этой файловой системы тем способом, каким это предусмотрели разработчики, то есть мы увидим список файлов и сможем получить доступ к любому из них без необходимости искать файлы по сигнатурам. Но при этом мы не сможем получить или даже узнать об уже удалённых файлах.

Без монтирования образа NTFS мы сможем работать с хранящимися на нём файлами напрямую, то есть с одной стороны нам придётся искать файлы по сигнатурам, но с другой стороны мы получим доступ даже к удалённым файлам. Удалённые файлы доступны в результате того, что обычно удаление на HDD заключается в том, что информация о файле просто удаляется из «журнала» файловой системы, но сам файл остаётся там же, где и был (если его впоследствии случайно не перезаписали другим файлом). Что касается с SSD, то там обычно данные всё-таки удаляются.

Ничего не мешает комбинировать эти способы, причём криминалистические инструменты позволяют сделать поиск удалённых данных более эффективным, например, поиск удалённых файлов выполняется только на тех частях диска, которые считаются пустыми.

Как распаковать прошивку камеры

Рассмотрим пример распаковки прошивки камеры Network Surveillance DVR r80x20-pq (эту камеру я использовал в тестах, например, в статье «Аудит безопасности IP камер».

Скачиваем и распаковываем архив. Он называется General_IPC_XM530_R80X20-PQ_WIFIXM711.711.Nat.dss.OnvifS_V5.00.R02.20210818_all.bin, для краткости последующих команд я переименую его в firmware.bin.

Проверим, что это за файл:

То есть это Zip архив.

Проверим с помощью Detect It Easy:

Также воспользуемся утилитой Binwalk, которая специально предназначена для анализа прошивок:

Поскольку это просто архив, распакуем его:

Видимо, следующие образы являются составными частями файловой системы:

Поинтересуемся файлом user-x.cramfs.img:

U-Boot — это загрузчик для встроенных плат на базе PowerPC, ARM, MIPS и нескольких других процессоров, который можно установить в загрузочное ПЗУ и использовать для инициализации и тестирования оборудования или для загрузки и запуска кода приложения. В вашем Linux вы можете найти пакеты uboot-tools (Arch Linux и производные) и u-boot-tools (Debian и производные) — это инструменты и утилиты для сборки прошивок и выполнения с ними других действий.

Попробуем смонтировать образ user-x.cramfs.img:

Обратимся за помощью к утилите Binwalk, которая умеет находить файлы и файловые системы даже если они находятся не в начале:

Теперь всё стало ясно — данный образ состоит из двух разделов. Первые 64 байта занимает заголовок uImage. А сама файловая система Squashfs идёт начиная с 64 байта.

Мы можем извлечь файловую систему — как это сделать сразу несколькими способами будет показано ниже, — но также по-прежнему можем её просто смонтировать, указав смещение:

Посмотрим на файлы, размещённые в образе user-x.cramfs.img:

В этом образе я не нашёл ничего интересного, размонтируем его:

Посмотрим, где начинается файловая система в romfs-x.cramfs.img:

Здесь можно найти хеш дефолтного пользователя root:

Аналогичным образом, сканируя с помощью Binwalk и монтируя разделы файловой системы, можно искать интересные файлы.

Как вырезать файловую систему из образа

1. Монтировать без извлечения

Как было показано выше, с помощью опции offset можно указать смещение и монтировать файловую систему которая является частью образа и расположена не в самом его начале:

Если образ содержит несколько файловых систем, вам может понадобиться указать ещё и опцию sizelimit — размер файловой системы:

2. Извлечение с помощью dd

Найдём разделы в прошивке:

Всего имеется три области:

с 0 по 64 байты — заголовок uImage.
с 64 начинаются сжатые данные LZMA
С 1376256 начинается файловая система Squashfs, её размер 6205991 байт, это следует из строки «size: 6205991 bytes».

Для извлечения каждого из этих разделов можно использовать команду вида:

ВХОД — начальный образ
ВЫХОД — извлекаемый раздел
БЛОК — размер блока, больший размер блока ускоряет запись, но последующие значения ЗАПИСАТЬ и ПРОПУСТИТЬ указывают на количество блоков, то есть если размер блока взять за единицу, то будет проще считать
ЗАПИСАТЬ — сколько блоков записать
ПРОПУСТИТЬ — сколько блоков от начала файла пропустить

К примеру, из файла Keenetic-II-V2.06(AAFG.0)C3.bin я хочу извлечь первые 64 байт, тогда команда следующая:

Теперь я хочу извлечь второй раздел, начинающийся с 64 байта. Этот раздел заканчивается на байте 1376256, но опция count команды dd указывает сколько байт нужно прочитать (а не границу извлечения данных), поэтому значение count рассчитывается по формуле:

В нашем случае это 1376256 - 64 = 1376192, получаем команду:

Файл LZMA можно распаковать, например, с помощью 7z:

В принципе команда извлекла данные, хотя и сообщила об ошибке:

Суть ошибки в том, что после конца полезной нагрузки были обнаружены данные. Можно сказать, что это нормально (неизбежно) в данном случае, поскольку мы не знали точный размер блока и указали в качестве его конца байт, где начинается другой раздел. Другой раздел начинается с байта (в шестнадцатеричном виде) 0x150000, поэтому можно предположить, что для паддинга (padding, выравнивания) между разделами просто «набиты» нули. В этом можно убедиться, открыв файл data.lzma в шестнадцатеричном редакторе, например в Bless:

Да, в конце этого файла нули — если точный размер неизвестен, то лучше записать лишнего, чем потерять данные.

Третий блок начинается с 1376256 байта и имеет размер 6205991 об этом нам говорит строка «size: 6205991 bytes». Команда по его извлечению следующая:

Но производители прошивки всё равно меня перехитрили использовав Squashfs version 3.0 из 2006 года и я не смог её открыть по техническим причинам:

3. Извлечение с помощью Binwalk

У программы Binwalk имеются следующие опции для извлечения:

4. Извлечение с помощью dc3dd и dcfldd

У программы dd есть улучшенные версии dc3dd и dcfldd. При желании для извлечения разделов файловой системы из образа диска вы можете использовать их.

Поиск последовательности байтов в бинарном файле

Программы file, Binwalk и Detect It Easy в поиске данных используют сигнатуры. Эти сигнатуры предопределены в их базах данных (так называемые магические файлы).

Если вам нужно выполнить поиск по вашим собственным сигнатурам, то есть по строке бинарных данных, то вы можете использовать Binwalk со следующими опциями:

Например, поиск шестнадцатеричных байтов 53EF в файле /mnt/disk_d/fs.ext4:

Программа sigfind из пакета Sleuth также позволяет искать по сигнатурам, при этом программа позволяет указать отступ от начала блока (НЕ файла). В программе прописаны несколько сигнатур для поиска файловых систем, например:

В следующем примере ищется последовательность байтов 53EF (обратный порядок записи байтов) со смещением 56 от любого блока (если не указать смещение, то будут выведены только блоки, где данная последовательность байтов имеет смещение 0):

В своё время структуру очень хорошо описал Mi81.
Поэтому приведу прямое цитирование.

Учитывая многочисленные просьбы здесь и в личке:
1. Прошивка (bin) состоит из заголовка и следующих за ним разделов (обычно их пять, но теоретически может быть и больше).
2. Разделы прошивки выровнены на 0х00000800 и каждый раздел имеет свой заголовок.
3. В заголовке прошивки нас, грубо говоря, интересуют два массива DWORD каждый длиной 0х80 (128) байт, которые выглядят примерно так (в последней прошивке для QL3 Old):

Массивы на рисунке разделены красной чертой.
Первый массив это смещения начала каждого раздела в файле прошивки, т.е смещение первого байта раздела относительно начала файла. Обратите внимание, что первый байт прошивки имеет нулевое смещение 0х00000000.
Второй массив - смещение конца, т.е. байта следующего за последним байтом соответствующего раздела. Естественно тоже относительно начала файла прошивки.
Пройдемся по этим массивам:
1-й раздел: начало - 0х00001000, конец - 0х00001900 (бирюзовый цвет);
2-й раздел: в данной прошивке отсутствует, о чем свидетельствует его нулевой смещение 0х00000000 (зеленый цвет);
3-й раздел: начало - 0х00002000, конец - 0х00035B14 (синий цвет);
4-й и 5-й разделы: отсутствуют;
6-й раздел: начало - 0х00036000, конец - 0х005СE104 (самый интересный с точки зрения редактирования раздел);
7-й раздел снова отсутствует.
Ну и так далее, разберетесь дальше сами.
Всего вы найдете пять действительных разделов, т.е. разделов реально включенных в данную прошивку. Каждый раздел имеет свое имя и назначение, но мы в детали вдаваться не будем, т.к. полученной информации достаточно для первых шагов.
Пока обратите внимание на следующие вещи:
-каждые четыре байта смещения в прошивке записаны задом наперед, так принято и об этом надо всегда помнить;
-конец раздела во втором массиве обозначен смещением байта следующего за последним байтом этого раздела;
-в прошивке теоретически может быть до девяти разделов, но часть из них может отсутствовать, в этом случае смещения забиты нулями ну а сам размер массива сделан с запасом на будущее усложнение прошивок.4. Теперь перейдем к самому интересному разделу, который в этой прошивке начинается со смещения 0х00036000 и чаще других подвергается правке.
Выполним в меню -> Position -> Go to offset. -> вводим 36000 и попадаем на первый байт раздела:

Как уже отмечалось, каждый раздел состоит и заголовка длиной 0х100 (256) байт за которым непосредственно следует тело раздела, т.е. в нашем случае первый байт тела раздела будет лежать по смещению 0х00036100, что и показано на рисунке черной стрелкой.
5. Рассмотрим наиболее интересные значения заголовка прошивки, они выделены на рисунке различными цветами:
синий - контрольная сумма тела раздела (обратите внимание - только тела, без заголовка) в формате CRC32;
зеленый - длина раздела в байтах, т.е. даже если бы мы не знали из заголовка смещение конца раздела, мы смогли бы его вычислить;
желтый - адрес первого байта тела раздела в памяти прибора.
В заголовке есть и другие контрольные данные, но в данном контексте нас интересует только CRC32, поэтому оних я писать не буду, другие упомянутые привел лишь для сведения.
6. Теперь о контрольной сумме. Во-первых, она как ивсе другие значения записана задом-наперед, т.е. реальное значение в данном примере 0х2295С1С1 и когда вы вычислите свою сумму, вам придется ее побайтово перевернуть.
Во-вторых, напомню - считается только контрольная сумма тела раздела.
Делается это так:
-устанавливаем курсор на начало тела, т.е. по смещению 0х00036100;
-идем в меню: Edit -> Define block. ;
-в открывшемся окне устанавливаем значения: для поля Begining в выпадающем комбобоксе выбираем Current position, т.е. байт где установлен курсор или вводим его смещение вручную, а в поле End - вводим вручную значение 5СE103 (т.е. смещение последнего байта раздела), нажимаем OK. В результате будет выделено тело раздела.
Теперь выполняем подсчет контрольной суммы:
-меню -> Tools -> Compute Hash.
-В открывшемся окошке выбираем в комбобоксе вид контрольной суммы, который нас интересует - СRC32 (32bit) и нажимаем OK.
-Записываем полученное значение в обратном порядке на бумажку.
Т.к. мы еще ничего не меняли в этом разделе прошивки, полученная контрольная сумма совпадет с той, что уже записана по смещению 0х00360000.
Если вы измените хоть один байт в теле раздела, его контрольная сумма изменится и вам нужно будет прописать ее в заголовке раздела на свое место не забыв перевернуть ее побайтово задом-наперед (в данном случае по смещению 0х0003600).
И еще, вы уже, наверное, обратили внимание, что при выделении тела раздела я указал конец блока 5CE103, а не 5СE104, как прописано для этого раздела в заголовке прошивки. Это потому, что как я писал выше, в заголовке конец раздела обозначен смещением первого байта, следующего за последним байтом раздела. Нас же в данном случае именно последний байт раздела и интересует.

Удачи и будьте внимательны, трижды внимательны, семирижды внимательны при редактировании прошивок.

а2 - а7 могу и подробней описать хеадер.
Там тоже есть нюансы, вообще структура очень схожая.
Длина хеадера как правило 2048 байт.
В хекс 0х800.
Скажу точно никогда не встречал что-то внезапное, всегда 2048.
а9-а12, это иная страница, пока пропустим мимо.
А вот данные в хеадере расположены по разному.
Начну с чипа а2 и потиху разложу прошивку на составляющие на примере Axiom 1100.
Порядок байт little-endian - т.е. от младшего к старшему.
Если в хекс редакторе вы увидели 44332211, то реально это 11223344 - в хекс значении.

На примере Axiom 1100 (A2s70+OV2710)

Продолжу на разборе хеадера.
Система простейшая.
Идет оффсет от начала прошивки 4 байта, следом длина раздела, тоже 4 байта.

Далее пример разбора хеадера.

00080000 = оффсет первого раздела
28100000 = длина первого раздела (вместе с хеадером)
00180000 = оффсет второго раздела
10590200 = длина второго раздела (вместе с хеадером)
00000000 = раздел отсутствует
00000000 = длина отсутствующего раздела
00600200 . и так далее
F4033F00
00000000
00000000
00083F00
00497D00
00507D00
04D79600
.
.

Bst
Bld
Hal - отсутствует
Pri
X-5 - не знаю но отсутствует
Rom
Dsp

Напомню, в каждом разделе и в хеадере прошивки присутствуют байты выравнивания.
Т.е. длина хеадера и всех разделов должна быть кратна 2048.

Частые зависания системы и другие ошибки являются результатом некорректной работы программного обеспечения. Проблемные программы можно легко удалить. Но что делать с установленным софтом, который не удаляется из системы? В таких случаях устройство необходимо перепрошить на более стабильную версию или самостоятельно внести правки в ОС. В данном посте вы узнаете, как открыть прошивку Android для последующего ее изменения.

Что представляет собой прошивка

Прошивка – это операционная система, которая соединяет в единую цепь весь технический потенциал гаджета и предоставляет пользователю оптимальные эксплуатационные возможности. Данное программное обеспечение является основой всех современных многофункциональных устройств.

На просторах глобальной сети можно найти внушительное количество официальных и кастомных прошивок, открывающих дополнительные возможности.

Стоит ли распаковывать прошивку

Распаковка прошивки представляет собой непростой процесс, который требует времени и соответствующих навыков, но является весьма актуальным и полезным.

Посредством распаковки пользователь может внести корректировки в работу самых различных элементов установленного программного обеспечения, исключив тем самым возможность появления ошибок, зависаний и многих других неприятных моментов без перепрошивки и замены ПО.

Задумавшись над вопросом, нужно ли распаковывать прошивку Android, вы наверняка найдете пару дополнительных плюсов. Из распакованной прошивки можно извлечь apk-файлы или интегрировать инсталляторы прочих программ.

Распаковка прошивки Android в ZIP-формате

Для распаковки Android-прошивки нужно найти архив на ПК, кликнуть на нем правой кнопкой мыши, выбрать распаковку и указать директорию для переноса всех файлов. Решая, чем распаковать ZIP-прошивку Android или любой другой архив в данном формате, можете воспользоваться такими архиваторами, как WinRAR, 7-Zip, PeaZip или IZArc.

Распаковка IMG-прошивок

Популярным расширением архивов c инсталляционными файлами и прочими данными по прошивке является .img. Это особый подвид архивов, который не разбирается на составляющие привычными методами.

Если вы не знаете, как открыть IMG-прошивку Android на Huawei, понадобится выполнить ряд специфических действий и скачать дополнительный софт. Для работы с прошивками такого типа понадобятся утилиты EXT4 Unpacker и EXT2 Explore. После их скачивания можно приступить к процессу извлечения файлов, который проходит по такой схеме:

Распакуйте IMG-архив прошивки в любую директорию на компьютере.
Запустите программу EXT4 Unpacker и с ее помощью найдите файл system.img.
Сохраните файл system.img с расширением .ext4 с помощью кнопки «Сохранить как».
После распаковки запустите софт EXT2 Explore от имени администратора. Во вкладке «File» выберите пункт «Open Image», укажите место расположения ранее созданного system.ext4.
В правой части окна программы EXT2 Explore нажмите на иконку жесткого диска правым кликом мышки, в выпадающем меню выберите опцию «Save». Будет предложена директория для извлечения, укажите любую удобную папку и дождитесь окончания процесса.

Так осуществляется распаковка IMG-прошивки Android с целью извлечения из нее полезных данных и инсталляторов.

Преобразование KDZ-архива в DZ-архив для последующего создания BIN-папки и привычных архивов

KDZ – формат прошивок, которые зачастую использует в своих устройствах компания LG. Распаковка данных файлов требует использования дополнительного софта, поскольку обычные архиваторы не способны обеспечить необходимый доступ к утилитам прошивки и предустановленным инсталляторам.

Если вы думаете, как самому поменять файлы в прошивке Android формата .kdz, заблаговременно скачайте программы Windows LG Firmware Extract и EXT2 Explore. Процесс распаковки выполняется за схемой:

Запустите Windows LG Firmware Extract, укажите рабочую папку «Working Folder». Ею может оказаться любая директория на ПК, куда вы хотите произвести распаковку.
Нажмите на кнопку «Open», в поле «KDZ / TOT File» выберите файл своей прошивки. Вы увидите все файлы, которые хранятся в KDZ-архиве.
Нажмите на кнопку «Extract KDZ» и дождитесь, пока программа отформатирует архив в DZ-формат. Об успешном окончании процесса будет свидетельствовать надпись «Progress Done».
Перейдите к пункту «DZ File», выберите в нем только что созданную прошивку в DZ-формате. Откроется таблица имеющихся в архиве файлов. Нужно выбрать все файлы с расширением .bin и нажать на кнопку «Extract DZ». После завершения процесса появится надпись «Progress extract DZFile Done».
Для преобразования файлов .bin в формат .img необходимо нажать на кнопку «Merge System bin». В директории, которую вы изначально указали в качестве рабочей папки, будет создан каталог «Merge output», в котором найдете system.img.

Для открытия этого файла вами заранее была скачана программа EXT2 Explore. С ее помощью вы сможете убрать из прошивки все необходимое и достать полезные инсталляторы для кастомной прошивки.

Распаковка QSB и INB-прошивок

Прошивки с расширением .qsb и .inb являются прерогативой устройств компании Lenovo. Их распаковка не занимает большого количества времени и проводится посредством всего одной утилиты LenovoWinTools.

Данная программа имеет интуитивно понятное управление и предоставляет массу дополнительных возможностей. Помимо распаковки прошивок она позволяет осуществлять быструю обратную сборку прошивки с уже измененными файлами, способствует комфортной работе с контекстным меню, проводит сборку нескольких частей файлов в один.

Для работы с прошивкой через редактор LenovoWinTools достаточно установить русифицированную программу, зайти в пункт «Файл» и посредством имеющихся инструментов выбрать свою прошивку. Далее потребуется подождать, и тогда прямо из программы сможете оперировать файлами прошивки.

Как прошить устройства на базе Android

Найдите новую или кастомную версию операционной системы и проведите ее установку. Сделать это можно несколькими способами: с использованием ПК и без него. Принципы обновления прошивок на всех устройствах схожи, но есть некоторые нюансы, которые относятся к определенным моделям и маркам устройств.

Начнем с того, что тебе нужен Linux. В Windows ты сможешь только разобрать прошивку, но собрать обратно уже не получится по чисто техническим причинам. Теперь о прошивке. Обычно они распространяются в виде ZIP-архивов, прошиваемых через кастомные рекавери. Именно один из них нам и понадобится для опытов. Начинать путь ромодела я рекомендую с какой-нибудь максимально приближенной к AOSP кастомной прошивки, потому что в ней зачастую проще разобраться, чем в стоке.

Нужный ZIP можно найти на XDA Developers или 4PDA. Но имей в виду, что нужна прошивка конкретно для твоей модели аппарата, — у того же Galaxy S7 есть несколько модификаций для разных рынков, не всегда совместимых между собой.

Структура ZIP-файла с прошивкой

После загрузки распакуем архив с помощью любого архиватора. Внутри будет следующий набор файлов и папок:

META-INF — папка с метаинформацией о прошивке (сертификат автора, манифест со списком файлов, их контрольными суммами), скриптом обновления (updater-script) и инсталлятором (update-binary), который выполняет команды скрипта по монтированию разделов, копированию файлов и другим действиям с NAND-памятью;
boot.img — образ с ядром и RAM-диском (он прошивается в раздел boot);
system.new.dat — это, грубо говоря, и есть сама прошивка, а точнее образ раздела system, содержащий операционную систему Android за вычетом ядра;
system.transfer.list — содержит список команд, которые необходимо выполнить, чтобы поблочно скопировать содержимое system.new.dat в раздел system при установке прошивки;
system.patch.dat — используется для OTA-обновлений, то есть выборочного внесения изменений в прошивку; если прошивка «полная», он имеет нулевой размер.

Реверс малвари

Распаковываем system.new.dat

Файлы system.new.dat и system.transfer.list представляют для нас наибольший интерес. Точнее, не они, а содержащаяся в них система. Но добраться до нее не так просто.

Скрипт

Самые ленивые могут разобрать прошивку с помощью скрипта System_Extractor-Linux.

Распаковываем архив с прошивкой в любую папку.
Качаем скрипт по ссылке и разархивируем в любую папку.
Запускаем файл ext (если будет ругаться на отсутствие Java, просто пропусти, нажав y ; Java нужна только для запаковки).
Теперь выбираем распаковку, нажав кнопку 1, а затем Enter.
Новая папка с именем extract_* появится рядом с файлом ext и папкой tools . Копируем в нее файлы system.new.dat и system.transfer.list .
После копирования файлов нажимаем Enter и ждем. Через некоторое время нужно будет опять нажать Enter, ввести пароль администратора и еще раз тапнуть Enter.
Готово. Содержимое system в папке extract_*/output .

Ручной способ

Распаковываем архив с прошивкой в любую папку (например, в rom ):

Скачиваем нужные нам инструменты в эту папку:

Он преобразует файл system.new.dat в raw-образ с именем system.img . Монтируем образ к подпапке mnt :

Содержимое образа system

Структура каталогов Android

После распаковки system появится следующая каталоговая структура:

app — предустановленные приложения со стандартными привилегиями;
priv-app — предустановленные приложения с повышенными привилегиями, в том числе некоторые компоненты системы;
bin — бинарные файлы формата ELF, аналог каталогов /bin и /usr/bin в Linux. Содержит различные системные компоненты, используемые более высокоуровневыми компонентами системы;
etc — файлы настроек. Полный аналог /etc в Linux, используемый, однако, только теми самыми системными компонентами. Приложения Android хранят индивидуальные настройки в каталогах /data/data/ ;
fonts — шрифты. По умолчанию содержит только фирменные шрифты Roboto;
framework — библиотеки Java-классов, используемых системой и приложениями. Тут же лежит файл framework-res.apk , содержащий полное описание интерфейса операционной системы, включая все графические файлы;
lib и lib64 — Linux-библиотеки, используемые низкоуровневыми компонентами системы. Аналог каталогов /lib и /usr/lib в Linux, включая такие стандартные библиотеки, как libc, libz, libssl. На устройствах с архитектурой ARMv7 и ниже каталог lib64 будет отсутствовать;
media — медиафайлы: рингтоны, звуки уведомлений, звуки интерфейса и анимация загрузки ОС;
tts — файлы, необходимые синтезатору речи;
usr — каталог, который обычно содержит файлы, необходимые для работы приложений из каталога bin. По сути, аналог /usr/share ;
vendor — файлы, поставляемые производителем устройства. Обычно содержит бинарный firmware для различных железных компонентов, например модуля Wi-Fi;
xbin — необязательный каталог; кастомные прошивки используют его для хранения таких вещей, как интерпретатор bash, SSH, PowerTOP, BusyBox, и других полезных инструментов;
build.prop — файл, содержащий информацию о сборке, а также различные низкоуровневые настройки;
addon.d — содержит скрипты, запускаемые после установки прошивки. Сюда же GApps прописывают свой скрипт, благодаря которому возрождаются после переустановки прошивки.

Ознакомившись с базовой структурой Android, начнем вносить изменения.

Удаляем и добавляем приложения

Все предустановленные программы можно найти в двух папках:

Друг от друга они отличаются привилегиями доступа. Если программы из app имеют такие же полномочия, как сторонние программы (например, установленные из Play Store), то приложения из priv-app могут использовать привилегированные API (права privileged). Подробнее об этом можно узнать из нашей статьи.

Для предустановки приложения в прошивку просто кинь ее APK-файл в /system/app/ . Можно, конечно, создать отдельную папку, но в нашем случае в этом нет смысла, потому что папка служит для хранения библиотек и odex-файлов, которых у нас попросту нет. Для удаления просто удали папку с ним.

Можно пойти дальше и поменять стоковые приложения на аналоги. К примеру, для замены календаря удаляем папку Calendar и копируем в /system/app наш любимый com.rpagyc.simplecalendar.apk . А можно и не копировать. Тогда прошивка будет без календаря.

Главное, помни: стоковые программы могут быть связаны между собой. Поэтому удаление одной проги вполне может привести к полной неработоспособности другой (к примеру, CalendarProvider и Calendar: удалив первый, ты сделаешь неработоспособным не только стоковый, но и любой другой календарь). К счастью, в чистых AOSP-прошивках взаимосвязей не так много.

Меняем анимацию загрузки

Анимация хранится в виде PNG-картинок, упакованных в архив /system/media/bootanimation.zip без сжатия. Внутри архива находятся:

desc.txt — файл, описывающий анимацию;
part0 — папка с файлами анимаций, которые воспроизводятся первыми;
part1 — папка с файлами анимаций, которые воспроизводятся вторыми;
.
part? — крайняя папка, изображения с которой воспроизводятся в конце.

Файл desc.txt может содержать нечто вроде

Назначение этих строк интуитивно понятно: 1920 × 1080 — разрешение картинки, 60 — число кадров в секунду. Part0 и part1 указывают на папки, из которых будет воспроизводиться анимация, и последовательность воспроизведения. Вообще, может быть как одна часть, так и несколько (три и больше).

Изображения, находящиеся в папках part, пронумерованы пятью цифрами в порядке воспроизведения: 00000.jpg , 00001.jpg , 00002.jpg . Эти изображения можно поменять на свои, тем самым создав оригинальную анимацию. А можно просто удалить файл bootanimation.zip . Тогда девайс будет показывать анимацию из стандартного Android. Или воспользоваться уже готовой коллекцией анимаций на 4PDA.

Четыре части в bootanimation.zip для LineageOS

Изменяем звуковое оформление

Фактически все звуки, которые воспроизводит система, хранятся в папке /system/media/audio . Внутри нее ты найдешь следующие папки:

alarms — мелодии будильника;
notifications — звуки уведомлений;
ringtones — мелодии звонка;
ui — системные звуки, например низкий заряд батареи, фокусировка камеры, выбор элементов интерфейса.

В alarms, notifications, ringtones можно накидать сколько угодно любых мелодий. Взять их можно, например, здесь:

И маленький лайфхак: удаление файлов из папки ui приведет не к сбоям и ошибкам, а к исчезновению системных звуков. Поэтому ты можешь легко отключить звук создания снимка с камеры, снятия скриншота, просто потерев содержащие эти звуки файлы (их имена интуитивно понятны).

Добавляем шрифты

Шрифты хранятся в fonts . Найти архивы с файлами шрифтов можно на 4PDA и XDA. Для установки достаточно скопировать с заменой ttf-файлы из архива в папку fonts .

Меняем системные настройки (build.prop)

В образе system есть интересный файлик build.prop , содержащий множество полезной информации о железе устройства и настройках, устанавливаемых по умолчанию, для различных стоковых приложений. Справедливости ради замечу, что это не всегда так. Например, в Gigaset ME и ME Pro build.prop разделен на две части. В одной части содержатся настройки для Gigaset ME, а для ME Pro некоторые строки продублированы, но ключи (название смартфона и так далее) в них другие. Это было сделано, чтобы обеспечить более-менее корректную работоспособность одной и той же прошивки на разных аппаратах.

Дополнительный файл для Gigaset ME и ME Pro

Build.prop содержит (или может содержать) огромное количество настроек. Некоторые из них ничего не меняют, некоторые улучшают одно за счет ухудшения другого, но есть те, которые действительно полезны:

ro.product.model и ro.product.manufacturer — модель смартфона и имя производителя. С помощью замены этих строк можно заставить Play Store думать, будто у тебя другой смартфон, что откроет доступ к большему количеству софта. Для всяких малоизвестных китайских смартфонов эти строчки могут стать спасительными;
hw.qemu.mainkeys — принимает только два значения: 0 — показать наэкранные клавиши навигации, 1 — не показывать кнопки. Отсутствие строки соответствует 0;
debug.sf.nobootanimation — значение 1 отключает анимацию загрузки, что немного поднимает ее скорость. Установка 0 или удаление строки возвращает анимацию на место;
ro.telephony.default_network — говорит системе, в какой режим должна быть переключена мобильная сеть при загрузке;
ro.sf.lcd_density — DPI дисплея, наиболее точное значение для дисплея можно посчитать через удобный сайт. Но никто не запрещает поставить и большее или меньшее значение по своему вкусу: более высокие значения делают элементы интерфейса крупнее, низкие — меньше;
ro.config.vc_call_vol_steps — количество шагов громкости во время разговора (по умолчанию 8);
ro.config.media_vol_steps — количество шагов громкости мультимедиа (по умолчанию 15).

Внедряем в прошивку Google Apps

Почти всегда кастомные прошивки поставляются без сервисов Google и магазина приложений. Разработчики предлагают нам установить их отдельно с помощью пакета GApps. Однако его можно интегрировать прямо в прошивку.

Для начала необходимо скачать пакет GApps. Я рекомендую брать архивы Open GApps. Выбираешь версию Android, архитектуру процессора и вариант комплектации (Pico, Nano, Stock. ), который определяет, сколько различных приложений Google содержит архив. Я рекомендую скачать версию Pico. Она содержит только Play Store и набор необходимых для его работы библиотек.

Интеграция GApps в прошивку выполняется так:

Распаковываем ZIP-архив GApps с помощью любого архиватора.
Переходим в папку Core.
Видим множество архивов с расширением .tar.lz . Извлекаем с помощью lzip.
После распаковки копируем файлы из папок в соответствующие папки в system. Что куда кидать, нетрудно догадаться по структуре каталогов в архиве. Например, configupdater (со скриншота) нужно кидать в папку priv-app .
Переходим в папку GApps (находится рядом с Core) и проделываем пункты 3 и 4 для файлов в ней.
Все, мы интегрировали GApps в нашу прошивку!

Свободное место

Необходимо понимать, что место для установки прошивок ограниченно. Нельзя установить прошивку, размер которой перевешивает размер раздела system устройства. Посмотреть его значение можно, используя ADB:

Инфа о разделе system

Второй вариант: поставить на устройство терминал и набрать команду

Размер раздела в байтах можно узнать, установив на смартфон BusyBox и выполнив в терминале команду

Или то же самое с помощью ADB:

Место, занимаемое прошивкой, будет приблизительно равно размеру system в распакованном виде. Вообще, при создании прошивки необходимо учитывать, что юзер также может прошить поверх нее различные модификации (SuperSU, Xposed) или перенести приложения в раздел system. Например, минимальный пакет приложений Google (Pico) требует минимум 150 Мбайт дополнительного пространства для установки.

При необходимости размер файла прошивки можно уменьшить, удалив не только ненужные программы из /system/app ( /system/priv-app ) и звуки вызова из system/media/audio и bootanimation.zip , но и:

/system/tts/lang_pico — языки примитивного голосового движка Pico TTS, голосовой движок Google это не затронет;
/system/usr/srec/config/ — офлайн-языки. Можно будет скачать потом онлайн, если понадобится.

Сборка

После внесения изменений нужно собрать все обратно. Сначала запакуем раздел system в system.new.dat . Скачиваем нужные нам инструменты:

Преобразовываем нашу папку обратно в RAW-образ. Назовем его system_new.img :

1073741824 меняем на размер раздела system в байтах. Желательно даже сделать его чуть меньше. Делаем из RAW-образа sparse-образ:

Преобразуем наш образ в system.transfer.list и system.new.dat , которые и нужно кидать в архив с прошивкой, но сначала удалим старые файлы:

Отделим файлы прошивки от лишней шелухи (файлов, которые мы загружали для работы. Для этого удобно пользоваться архивом с прошивкой). Удалили? Теперь нужно запаковать прошивку в ZIP-архив (любым архиватором).

Осталось подписать архив. Сделать это можно как на самом Android с помощью ZipSigner, так и на ПК (потребуется установленная Java):

Подводные камни

Во время сборки system.new.dat ты можешь столкнуться с несколькими проблемами, вызванными постоянными изменениями в механизмах формирования прошивок Android. Описанный выше способ должен хорошо сработать в случае основанной на Android 5.1 прошивки, в более новых могут возникнуть сложности, так что потребуется использовать другие версии инструментов сборки. К сожалению, мы не можем описать все нюансы сборки, поэтому, возможно, придется погуглить.

Установка

Для установки кастомной прошивки необходим кастомный рекавери TWRP, позволяющий устанавливать неподписанные или подписанные тестовым ключом прошивки (именно такую мы создали). В журнале мы неоднократно описывали процесс его установки, да и в ветках форума, посвященных твоему устройству, обычно есть достаточно информации для того, чтобы это сделать.

Выводы

Эта статья описывает лишь верхушку огромного айсберга под названием «модификация прошивок». «Серьезные» прошивки не только дополняют ядро и саму прошивку со стоковыми приложениями множеством функций (которые зачастую вырваны из других ядер и прошивок), организовывая или даже меняя принципы их взаимодействия, но и вполне могут кардинально менять принципы работы ОС. Правда, такая поделка — это уже не Android, а отдельная ОС, даже если Play-сервисы получится туда поставить (кстати, такие действия, мягко говоря, не поощряются Google). Ну и не забываем: все оболочки от производителей — TouchWiz, ZenUI, HTC Sense и так далее — всего лишь обычные кастомы, максимально привязанные к железу устройства и друг к другу.

Читайте также: