[研究] 關於 Android 的檔案系統的一些觀念與知識討論

albatross

玩了那麼久的 Android 手機，一直想找個時間好好研究一下這個系統架構，與釐清一些觀念。
當然這跟 app 的設計與開發是不同的領域，因此重點不是在於設計，而在於瞭解。
常刷機的朋友，或許也對這主題有點興趣吧。

寫在前面，這些資料都是網路上（大多國外）收集，自己了解意思後再寫出來，內容也不敢
保證100％正確，若有錯誤，還請指正。此外，Android 系統在各家手機上都會經過修改，
所以內容可能會與你的手機不同，若有問題或需要，還是自己洽詢 Google 大師才好。

ok，讓我們重頭開始吧.....

首先，先來了解一下 Android 的記憶體分區與檔案系統架構，手機上的儲存元件是採用 flash
IC，也就類似PC上的SSD，多數手機內建就只有一顆Flash儲存IC，像是16G 或32G 等。
因此所有的檔案系統，都是從此存放空間分享而來，包括系統檔等，所以使用者真正用到
的並不是全部的空間。接下來各位大概都知道，Android 系統是屬於 Linux 的一種，因此系統
指令也是採用 Linux 相同，而檔案系統的顯示與我們熟悉的 Win 系統最大不同，就是 Linux
用檔案夾方式來顯示磁碟分區，如：
/aaa
/bbb
/ccc

而相對 Win系統，則是採用磁碟機代號來顯示磁碟分區，如：
C:
D:
E:

瞭解後，我們來看一張 Android 檔案系統分區圖：


這張圖就是 Android 的標準磁碟分區圖，因此，在手機內的磁碟架構，就會有
/boot
/system
/recovery
/data
/cache
/misc.....

另外視機種插卡功能，可能還有：
/sdcard

或是有利用搬移方式，增加空間的：
/sd-ext

我自己拿小米2s來研究，在系統打入 df 指令，就會把磁碟分區顯示出來，如下可參考：


當然，不同的手機還會有不同的分區，我們就選一些通用且重要的來說明：

/boot
這個分區是 Android 的開機區，其中包括了 bootloader 與系統核心 kernel. 若此區損毀，手機將無法開機。
若是 wipe 此區，千萬別急著重開機，還沒安裝新的ROM（有含/boot區資料）之前重開機會造成死機。

/system
此區基本上就是 Android 的系統區，包括了系統內建的app都放在這裡。wipe 此區後，若沒重新刷入新的
ROM，會無法開機進入系統，但是可選則進入 bootloader 或 Recovery 模式。

/recovery
此區可視為第二開機區，可讓你開機時選擇進入此區，取代進入系統區。常刷機者，一定聽過大名鼎鼎的
CWM Recovery 就是刷入放於此區。

/data
此區就是存放使用者資料區，包括聯絡人，簡訊，系統設定，與使用者安裝的 app 軟體等等。wipe 此區
就等於做了一次手機還原，原廠設定。 (data/factory reset)

/cache
此區存放了常用資料的暫存檔，app 的緩存檔等等。Wipe 此區不會影響使用者資料，並在重新開機後會
視系統與app需求重新建立暫存檔。

/misc
此區存放其他的設定檔案，包括了像是 CID (Carrier or Region ID), USB 的組態，與一些硬體設定等等。
若是此區檔案毀損，會造成一些功能不正常，或無法使用。

/sdcard
此區就是內建記憶體的存放區（非SD卡），存放使用者的影音檔，文件資料等等。Wipe 此區只會移除
使用者自行存放的資料，而不會影響系統。在有些可插卡的手機，會把記憶卡的空間放到 /sdcard/sd 下，
也有些會在根目錄創建 /sdcard2 等等，視各機種不定。

/sd-ext
此區不算是標準 Android 的分區，但許多知名的 ROM 或是 app2sd 這類的app，採用此區作為 /data 的
延伸區域，尤其在一些內建記憶體不多的手機，採用這種方式擴大安裝程式的記憶體空間。

/mnt
此區是 Android 連接存放媒體之處，也就是說任何儲存媒體接入手機後，都會顯示在此區，像是記憶卡，
或是透過OTG方式接入的USB隨身碟，外接硬碟等等，接入後都可以在此區找到。

/dev
此區則是存放了硬體相關驅動程式，配置檔案之處。通常與手機硬體有關，最好別亂改動之。

以上就是 Android 的重點分區，大家也比較有些觀念，當 wipe 這些區域會影響到的是哪些資料。

接下來在刷機時，常會聽到所謂的 三清，四清(wipe)，這些代表的其實就是：
一清 wipe data/factory reset
二清 wipe cache partition
三清 wipe dalvik cache
四清 wipe battery status

因為要重新刷 ROM，除非是同一種系統的升級，通常做 wipe cache 與 wipe dalvik 就夠，使用者資料
也不會遺失，手機原廠OTA的升級也是類似如此。若是要自行刷不同系統，或版本差異過大，就建議要
做 wipe data/factory reset 恢復原廠新機狀態，這樣才不會造成刷機後常跑出FC（失敗關閉）狀況。

而第四清，wipe battery 則不一定要做，當電池電量顯示不正常時，請充電到100%，做一次wipe即可。

這裡順便說明一下，關於恢復原廠狀態 wipe data/factory reset，執行這動作等同於在手機上選擇刪除
所有數據恢復原廠的功能，而這部份因為只 wipe /data 這區，因此若之前有動過 /system 區，像是自行
刪除內建app或是改了些設定檔，再重置手機後，還是無法還原的，必須重刷ROM才能還原。

dalvik cache 是存放在 /data 分區下，通常做 wipe /data 時，就會一併清除。當然也可以單獨做 wipe.
內容主要是app執行時建立的一些組態檔，臨時檔，設定檔等等，若清除後，重開機時會重新建立，並
在螢幕上看到「正在最佳化手機」這樣的訊息，時間稍久，但只會做一次。亦不影響使用者資料。

而刷機主要是刷 /system 這一分區，有的 ROM 包可能會包含其他區，像是 /recovery 與 /boot 區，要
看當初打包 ROM 的設計了。 當然原廠的刷機（線刷）方式，會包含所有的分區資料，會比較完整。

一般卡刷的ROM包，可打開壓縮檔，就可看到內容包括會寫入哪些分區了。


而進入手機終端機 app，打入 su 獲取 root 權限後，再 ls -al 就可以查看到整個手機的檔案
系統了，對照上面說明，可以更清楚瞭解。



或許各位有發現，小米2s（與將來的米3）的磁碟分區方法，把 /data 獨立出來，從主記憶體，分出了4GB
給 /data 使用，就有人抱怨，萬一我安裝很多app，那麼4GB不夠用怎麼辦？為何HTC與Samsung 最新的
旗艦機可以用所有的記憶體空間來安裝 app 呢？

這問題很容易釐清的，其實是因為他門除了系統ROM使用外，其他全部做成一個 /data 區。而把 /sdcard
做了一個連結放在 /data/media 下。這樣就能把空間最大化，app的安裝就能安裝到記憶體滿為止。

而類似小米這樣的系統，就是實體上分了兩區 /data 與 /sdcard，兩區獨立。app與使用者資料放入 /data
而其他媒體檔，影音檔，照片等等讓使用者自己存放於 /sdcard 內。這種獨立分區的好處是，當手機做
wipe /data 動作時，不會影響 /sdcard 區，使用者的資料還是會存在於該區。

因此這兩種檔案系統的設計各有好處，就像是 PC 上有人喜歡分 C 磁碟與 D 磁碟，分存不同性質的檔案，
格式化也不會互相影響，但也有人喜歡就只用一個容量最大的 C 磁碟，什麼東西都放在裡面最好。

以上，先寫到此，下次有機會，再來瞭解一下 Android 的系統架構，再與各位分享，先放一張圖參考。
謝謝觀看～