深入boot.img格式文件结构解析

雨点打透心脏的1/2处 2022-05-16 13:42 499阅读 0赞

以msm8226为例，讲解android源码编译生成boot.img的结构。boot.img包括boot.img header、kernel以及ramdisk文件系统。下面是对boot.img的结构进行解读。

boot.img 文件头信息的具体结构可以在system/core/mkbootimg/bootimg.h中看到：

typedef struct boot\_img\_hdr boot\_img\_hdr;  
  
\#define BOOT\_MAGIC "ANDROID!"  
\#define BOOT\_MAGIC\_SIZE 8  
\#define BOOT\_NAME\_SIZE 16  
\#define BOOT\_ARGS\_SIZE 512  
  
struct boot\_img\_hdr  
\{  
    unsigned char magic\[BOOT\_MAGIC\_SIZE\];  
  
    unsigned kernel\_size;  /\* size in bytes \*/  
    unsigned kernel\_addr;  /\* physical load addr \*/  
  
    unsigned ramdisk\_size; /\* size in bytes \*/  
    unsigned ramdisk\_addr; /\* physical load addr \*/  
  
    unsigned second\_size;  /\* size in bytes \*/  
    unsigned second\_addr;  /\* physical load addr \*/  
  
    unsigned tags\_addr;    /\* physical addr for kernel tags \*/  
    unsigned page\_size;    /\* flash page size we assume \*/  
    unsigned dt\_size;      /\* device tree in bytes \*/  
    unsigned unused;       /\* future expansion: should be 0 \*/  
    unsigned char name\[BOOT\_NAME\_SIZE\]; /\* asciiz product name \*/  
  
    unsigned char cmdline\[BOOT\_ARGS\_SIZE\];  
  
    unsigned id\[8\]; /\* timestamp / checksum / sha1 / etc \*/  
\};

boot,img文件跳过2k的文件头之后，包括两个 gz包，一个是boot.img-kernel.gz：Linux内核，一个是boot.img-ramdisk.cpio.gz

大概的组成结构如下:

\*\* +-----------------+   
\*\* | boot header     | 1 page  
\*\* +-----------------+  
\*\* | kernel          | n pages    
\*\* +-----------------+  
\*\* | ramdisk         | m pages    
\*\* +-----------------+  
\*\* | second stage    | o pages  
\*\* +-----------------+  
\*\* | device tree     | p pages  
\*\* +-----------------+  
\*\* n = (kernel\_size + page\_size - 1) / page\_size  
\*\* m = (ramdisk\_size + page\_size - 1) / page\_size  
\*\* o = (second\_size + page\_size - 1) / page\_size  
\*\* p = (dt\_size + page\_size - 1) / page\_size  
  
  
图一是boot.img头文件结构解析：

boot.img头文件结构解析

圈一：安卓的boot.img标准的文件头格式：ANDROID!（8字节）      
圈二：kernel\_size（4字节）  
圈三：kernel\_addr（4字节）

圈四：ramdisk\_size（4字节）

圈五：ramdisk\_addr（4字节）

圈六：second\_stage\_size（4字节）

圈七：second\_stage\_addr（4字节）

图八：tags\_addr（4字节）

圈九：page\_size（4字节）

boot.img头文件信息，kernel\_addr,ramdisk\_addr,second\_stage\_addr在bootable\\bootloader\\lk\\target\\msm8226\\Rules.mk中设置:  
  
PLATFORM := msm8226  
  
MEMBASE := 0x0FF00000 \# SDRAM  
MEMSIZE := 0x00500000 \# 5MB  
  
BASE\_ADDR        := 0x00000  
  
TAGS\_ADDR        := BASE\_ADDR+0x00000100  
KERNEL\_ADDR      := BASE\_ADDR+0x00008000  
RAMDISK\_ADDR     := BASE\_ADDR+0x01000000  
SCRATCH\_ADDR     := 0x10400000

page是页长，为1k（1024）的整数倍。此处为0x00000800，十进制为2048。

结合实际的boot.img文件，进行验证。如图二，是msm8226 boot.img

![SouthEast][]

图二 msm8226 boot.img内容

解析msm8226 boot.img内容，可以得到：  
base=0x00000000  
kernel\_size=0x005ff6f0  
kernel\_addr=0x00008000+base=0x00008000  
ramdisk\_size=0x00195de2  
ramdisk\_addr=0x01000000+base=0x01000000  
sencond\_stage\_size=0x00000000  
sencond\_stage\_addr=0x00f00000+base=0x00f00000  
tag\_size=0x00000100

page\_size=0x00000800(2KB)

[SouthEast]: /images/20220516/e159b2d3d2d44ce09e56a14ea9d2b59f.png