boot.img格式文件拆解实例结构解析

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

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)

详情查看：boot格式文件结构解析实例