Kindle Touch 开发指南：工具链与自制功能

本文译自 MobileRead Wiki 的《Kindle Touch Hacking》页面，原文最后修订于 2021-07-28。原文是单页长文，本站按主题拆为四篇译文，本文收录其中开发者向的内容：有用的隐藏功能、GCC 交叉工具链、特定功能的实现思路、自制更新包的制作。 拆分系列另三篇：Kindle Touch 越狱、越狱破解包清单、系统内部架构。 原文中的论坛帖链接与文件下载链接按原样保留，仅作为出处与下载入口引用，本站不镜像论坛内容。 文中工具链版本与构建步骤反映原文修订时点，实际版本与做法以各项目仓库为准。

本文假设设备已完成越狱：Kindle Touch 的越狱流程见越狱篇；更新的 5.x 触屏机型（PW2 / PW3 / KT2 / KT3 / KV / KOA）见《Kindle 5.x 软件越狱》。

有用的隐藏功能

搜索栏快捷命令

和老机型一样，KT 支持通过搜索栏输入快捷命令（shortcut / command）。点按搜索栏，输入命令，再按回车"键"确认。

以下命令已被确认可用（出处帖）：

• ;dm —— 把消息转储到 /documents
• ;dh —— 转储 cvm 堆（heap）
• ;dt —— 转储 cvm 栈（stack）
• ;shpm —— 把设备置为出厂运输模式（shipping mode）
• ;urst —— 重置用户分区，会删除隐藏 System 目录、Audible 目录、Documents 与 tts 目录的内容。使用前务必对设备做一次完整备份
• ;debugOn —— 开启详细（verbose）日志
• ;debugPaint —— 记录绘制（painting）函数的日志
• ;debugOff —— 关闭详细日志
• ;debugPref —— pref 级别的日志
• ;dP —— ;debugPref 的别名
• ;311 —— 更改运营商设置
• ;411 —— 服务器信息
• ;611 —— 广域网（WAN）信息
• ;711 —— WiFi 信息
• ;fc-cache —— 更新 fontconfig 的缓存，然后重启框架
• ;setTime —— 把 Kindle 时间设为 Unix 时钟
• ;st —— ;setTime 的别名（格式：yyyy-mm-dd HH:MM，例如 ;st 2012-07-22 17:59）
• ~ds —— 永不显示屏保（代价是直到下次重启前都无法锁定 Kindle。重启 Kindle 会恢复屏保锁定，但愿一切安好！）

当然，如果你装了 USBNetwork 破解（安装方法见越狱篇），还有：

• ;usbnetwork —— 切换 USB 网络的开 / 关
• ;un —— ;usbnetwork 的别名

这些快捷命令定义在 /usr/share/webkit-1.0/pillow/javascripts/debug_cmds.js（5.0.0 固件）或 /usr/share/webkit-1.0/pillow/debug_cmds.json（5.0.3）文件里。

也可以按原有条目的格式手动往这个文件里追加快捷命令（风险自担）。例如添加 ";kterm" : "/mnt/us/extensions/kterm/bin/kterm.sh"（记得给原本的最后一行末尾补一个逗号）之后，在搜索栏输入 ;kterm 就能启动 Kterm。

注意：与对框架（framework）的一切修改一样，需要重启框架（比如重启设备），改动才会生效。

Kindle Paperwhite 的快捷命令

上面的清单适用于 Kindle Touch。下面是一台 Paperwhite（固件 5.3.1）上 /usr/share/webkit-1.0/pillow/debug_cmds.json 文件的"未删节"副本。注意：未动过的量产设备上并不存在 /usr/local/bin/ 目录，所以其中很多命令实际上什么效果都不会有：

";dm" : "/usr/bin/dm.sh",
";dmcc" : "/usr/local/bin/dmcc.sh",
";dh" : "/usr/bin/dh.sh",
";dt" : "/usr/bin/dt.sh",
";wifipopup" : "/usr/local/bin/wifipopup.sh",
";sandbox" : "/usr/local/bin/sandbox.sh",
";sbx" : "/usr/local/bin/sandbox.sh",
";shpm" : "/usr/sbin/shipping_mode",
";lzzl" : "/usr/sbin/shipping_mode",
";urst" : "/usr/sbin/userstore_reset",
";usbnetwork" : "/usr/local/bin/usbnetwork.sh",
";un" : "/usr/local/bin/usbnetwork.sh",
";di" : "/usr/local/bin/indexerdisable.sh",
"`stopIndexing" : "/usr/local/bin/indexerstop.sh",
"`startIndexing" : "/usr/local/bin/indexerenable.sh",
"`disableIndexing" : "/usr/local/bin/indexerdisable.sh",
"`indexStatus" : "/usr/local/bin/indexstatus.sh",
";ddc" : "/usr/local/bin/dynconfig.sh",
";resetConfig" : "/usr/local/bin/resetConfig.sh",
";rc" : "/usr/local/bin/resetConfig.sh",
";twoFingerChromeOn" : "/usr/local/bin/altChrome.sh 1",
";homeKeyChromeOn" : "/usr/local/bin/altChrome.sh 2",
";normalChrome" : "/usr/local/bin/altChrome 0",
";debugOn" : "/usr/bin/debugOn.sh",
";debugPaint" : "/usr/bin/debugPaint.sh",
";debugOff" : "/usr/bin/debugOff.sh",
";debugPerf" : "/usr/bin/debugPerf.sh",
";dP" : "/usr/bin/debugPerf.sh",
";311" : "/usr/bin/311.sh",
";411" : "/usr/bin/411.sh",
";611" : "/usr/bin/611.sh",
";711" : "/usr/bin/711.sh",
";setTime" : "/usr/bin/dateTime.sh",
";st" : "/usr/bin/dateTime.sh",
"~ds" : "/usr/bin/ds.sh",
";toggleLight" : "/usr/bin/light.sh",
";fc-cache" : "/usr/bin/fc-cache.sh",
";htmlViewer" : "/usr/local/bin/htmlViewer.sh",
";installHtml" : "/usr/local/bin/installHtmlViewer.sh",
";merchant" : "/usr/local/bin/merchant.sh",
";updateCamp" : "/usr/bin/updateCamp.sh"

另外确认了以下命令（出处帖）：

• ;ReadingTimeOff —— 关闭阅读时间显示
• ;ReadingTimeOn —— 打开阅读时间显示
• ;ReadingTimeReset —— 重置阅读时间的计算

图片查看器

仅适用于固件 5.1——希望后续版本也行！ 在运行 5.3.1 的 Paperwhite 上仍然可用。

把一些图片放进 /mnt/us/images/，然后运行这条命令：

lipc-set-prop com.lab126.appmgrd start app://com.lab126.booklet.imageviewer

也可以改用直接调用 shell 脚本的方式：

/usr/bin/imageViewer.sh

更省事的办法：装上 Collections Manager（收藏夹管理器） 并把图片设为可见（默认不可见），之后直接点击图片就能打开图片查看器。

截图

• Kindle Touch： 按住 home 键 2 秒，点一下屏幕，再继续按住 home 键一两秒。
• Kindle Paperwhite： 同时按下右上角与左下角（出处帖）。

截图保存在 /mnt/us/ 目录，也就是设备以 USB 连接电脑时看到的那个根目录。

另外，如果你通过 USB 网络登录了设备，直接执行 screenshot 命令，或用 fbgrab（由 USBNetwork 提供）即可。

强制安装更新

安装更新的常规流程是：把 Kindle 当 USB 存储连到电脑，把 update_*.bin 文件拷到 Kindle 盘的根目录，弹出磁盘、拔掉 USB 线，然后在设备上执行 菜单 → 设置 → 菜单 → 更新你的 Kindle。

如果更新包是用别的办法放进设备的（比如在 USB 网络模式下把文件放到 /mnt/us），Kindle 通常识别不出有更新，"更新你的 Kindle"菜单项也会一直是灰的。不过，你仍然可以从命令行强制安装：

lipc-set-prop com.lab126.ota startUpdate 1

KUAL 的 Helper 扩展里就有这么一个按钮 ;)

禁用 WiFi 网络连通性检查

默认情况下，Kindle 连接无线网络时会尝试验证互联网连通性。这在很多场景下并不合意，比如连接内网（Intranet）或公共热点时。

要禁用这个连通性检查，在 USB 用户分区放一个名为 WIFI_NO_NET_PROBE 的文件即可。

GCC 交叉工具链

Amazon 提供的源代码压缩包里带有 Makefile，可以构建出与 Amazon 自己所用完全相同的 GCC 交叉工具链（cross-toolchain）。

至少可以在 Source Code Notice（源代码声明）页的 Kindle_src_5.3.7_2004410010.tar.gz 里找到它。Makefile 与构建说明（BUILD_HOW-TO.txt）在源码压缩包内的 build_linaro-gcc_4.5.4.tar.gz 里。

不过 Makefile 里有些链接已经失效。下面是修复链接的补丁：

--- a/Makefile	2014-01-19 00:00:00.000000000 +0000
+++ b/Makefile	2014-01-19 00:00:00.000000000 +0000
@@ -37,7 +37,7 @@
 BUILD_SYSROOT = $(CURDIR)/build/sysroot

 # Where to fetch the packages from
-MIRROR = http://ports.ubuntu.com/
+MIRROR = http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/

 # Set the pre-built headers and libc to build against.
 LIBC6_VER = 2.12.1-0ubuntu6
@@ -92,7 +92,7 @@

 # Fetch the binutils tarball from Ubuntu archive
 $(BINUTILSSRC): $(stamp)init-dirs
-	curl $(CURLFLAGS) -o $@ http://archive.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/b/binutils/$(@F)
+	curl $(CURLFLAGS) -o $@ http://old-releases.ubuntu.com/ubuntu/pool/main/b/binutils/$(@F)

 # Extract
 $(stamp)binutils-extract: $(BINUTILSSRC)

BUILD_HOW-TO.txt 把 texinfo（版本 4.13a.dfsg.1-5ubuntu1）列为构建依赖。但较新的 Linux 发行版自带的 texinfo 版本更新，构建（binutils 和 gcc 都是）会因此失败（错误示例见 Debian bug #697353）。

最实际的解决办法：取 texinfo-4.13a.tar.gz 自行编译，把它的二进制目录加进 $PATH 并 export，然后再编译工具链。

也可以改为尝试 bug #697353 第 32 楼、bug #704586 第 16 楼与第 21 楼所附的补丁（但它们只针对 binutils，gcc 还需要类似的补丁），或者干脆构建与新版 texinfo 兼容的更新版本 binutils（例如 binutils 2.24）。

在 Amazon 交叉工具链中使用 Clang 编译器

Amazon 的交叉工具链可以搭配 Clang 使用（已在 "Debian clang version 3.4-1 (tags/RELEASE_34/final) (based on LLVM 3.4)" 上测试通过）。

下面这个脚本给出了所需 clang 选项的示例：

TOOLCHAIN_DIR=$HOME/opt/cross-gcc-linaro

clang \
  -target arm-linux-gnueabi \
  -mfloat-abi=softfp \
  -march=armv7-a \
  -mthumb \
  -mtune=cortex-a8 \
  -mfpu=neon \
  --gcc-toolchain="${TOOLCHAIN_DIR}" \
  --sysroot="${TOOLCHAIN_DIR}/arm-linux-gnueabi" \
  -B"${TOOLCHAIN_DIR}/bin" \
  $*

--target 用于启用交叉编译；-m* 系列选项用于选定按 KT 的 SoC 架构编译（KT 的硬件与系统结构见系统架构篇）；--gcc-toolchain 指向工具链所在位置；--sysroot 用来约束头文件的搜索路径；-B 选项设置汇编器与链接器二进制的查找路径。

要用 Clang 以 C++11 标准模式编译，需要给交叉工具链打上下面的补丁（修复取自 GCC 4.7.2，并因 Amazon 工具链所用的 GCC 4.5.4 不支持 noexcept 关键字而做了调整）：

---
 arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/exception_ptr.h    |  2 +-
 arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/nested_exception.h | 18 ++++++++++++++----
 2 files changed, 15 insertions(+), 5 deletions(-)

diff --git a/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/exception_ptr.h b/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/exception_ptr.h
--- a/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/exception_ptr.h
+++ b/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/exception_ptr.h
@@ -129,7 +129,7 @@ namespace std
       operator==(const exception_ptr&, const exception_ptr&) throw() 
       __attribute__ ((__pure__));
 
-      const type_info*
+      const class type_info*
       __cxa_exception_type() const throw() __attribute__ ((__pure__));
     };
 
diff --git a/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/nested_exception.h b/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/nested_exception.h
--- a/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/nested_exception.h
+++ b/arm-linux-gnueabi/include/c++/4.5.4/nested_exception.h
@@ -42,6 +42,10 @@
 #  error This platform does not support exception propagation.
 #endif
 
+#ifndef __has_feature
+  #define __has_feature(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
+#endif
+
 extern "C++" {
 
 namespace std
@@ -57,13 +61,21 @@ namespace std
     exception_ptr _M_ptr;
 
   public:
+#if __has_feature(cxx_noexcept)
+    nested_exception() noexcept : _M_ptr(current_exception()) { }
+#else
     nested_exception() throw() : _M_ptr(current_exception()) { }
+#endif
 
     nested_exception(const nested_exception&) = default;
 
     nested_exception& operator=(const nested_exception&) = default;
 
-    inline virtual ~nested_exception();
+#if __has_feature(cxx_noexcept)
+    virtual ~nested_exception() noexcept;
+#else
+    virtual ~nested_exception();
+#endif
 
     void
     rethrow_nested() const __attribute__ ((__noreturn__))
@@ -74,8 +86,6 @@ namespace std
     { return _M_ptr; }
   };
 
-  inline nested_exception::~nested_exception() = default;
-
   template<typename _Except>
     struct _Nested_exception : public _Except, public nested_exception
     {
@@ -119,7 +129,7 @@ namespace std
   // with a type that has an accessible nested_exception base.
   template<typename _Ex>
     inline void
-    __throw_with_nested(_Ex&& __ex, const nested_exception* = 0)
+    __throw_with_nested(_Ex&& __ex, const nested_exception*)
     { throw __ex; }
 
   template<typename _Ex>

工具链的 C++ 标准库并未完整支持 C++11 特性，但新语法应当可用。例如下面这个程序可以无错编译并运行（用 clang++ -std=c++11）：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
  std::vector<int> vec = {1,3,3,7};
  for (auto v: vec) {
    std::cout << v;
  }
  std::cout << std::endl;
}

用 Clang 3.4 加 -std=c++1y，连下面这个都能编译：

#include <iostream>

auto fun() {
  return 1'000'000;
}

int main() {
  std::cout << fun() << std::endl;
}

实现特定功能

本章在原文中即属讨论与备忘性质的记录，内容未经系统整理，可行性请自行甄别。

Android

嗨，我是 Yifan。我想看到 Android 跑在这台设备上。到那时我们还能运行 Nook Simple Touch 的系统，用像样的 UI 访问 BN（Barnes & Noble）书店、阅读 ePub，也能方便地开发和运行 Android 应用（虽然会很慢）。这里有一份关于 Android 移植需要做什么的绝佳（但已过时）参考：AndroidPortingOnRealTarget。

而且，既然 Amazon 慷慨地提供了 Touch 的内核源码及相关驱动与补丁，这总不该像把 Android 移植到非 Linux 设备上那么难。

Freescale 为 i.MX50 提供了一份很棒的开发指南 IMX50SDG.pdf，其中包含一节讲 Android 移植。

还有 i.MX Android Firmware Developers Manual（Very Good）（原链接已失效，可试这个镜像）。

Freescale 还为 i.MX50 提供 Android 演示镜像：IMX50_SW。

收藏夹（Collections）

我想知道 Kindle Touch 的收藏夹有没有能用的工具。我自己攒了一个从目录生成收藏夹的 hack。思路是：用脚本针对 /mnt/us/documents/ 里的现有内容，生成用于插入和更新收藏夹的 JSON 代码，再让 http://localhost:9101/change 这个端口去干真正的活。我做了个配合 yifanlu 的 launcher 使用的扩展，在这里下载。 直接操作 /var/local/cc.db 或许也行，但风险要高得多。

更新、更好的替代方案：

• Collections Manager
• 从 Calibre 创建收藏夹的 GUI Launcher 扩展

未注册设备上的收藏夹

注意：简单得多的替代方案是用上文提到的 Collections Manager，它在设备未注册时也能用。

注意 2：这里有一个能把设备"伪注册"的更新包，已验证可用。解压后按 Readme_eng.txt 里的简单说明操作即可。

下面的描述可能过于啰嗦。概括说：你只需创建文件 /var/local/java/prefs/reginfo，填入下面给出的内容。

另外注意：只有在 Kindle 上从未开启过网络连接时，这个方法才能一直有效。

• 问：展开说说：如果开了网络连接，具体会发生什么？
• 答：reginfo 文件会被判定无效而删除，连带地，用"正常"固件功能管理收藏夹的能力也会随之失效。

进入诊断模式（在根目录创建 ENABLE_DIAGS 文件）并重启。在诊断模式里启用 USB 网络，在所连的电脑上把 USB 网络配起来，用 SSH 连接设备地址 192.168.15.244，以 root 登录（密码 mario）。执行 vi /var/local/java/prefs/reginfo，输入并保存以下内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<response>
<user_device_name>WhateverName</user_device_name>
<global_device_name>WhateverName</global_device_name>
<given_name>WhateverName</given_name>
<name>WhateverName</name>
<alias>WhateverName</alias>
</response>

关闭诊断模式并重启。收藏夹功能现已启用。

如果用 Linux 电脑连接 Kindle，在 Kindle 上启用 USB 网络之后，电脑侧的具体命令如下。先以 root 执行：

modprobe cdc_ether  #（如有必要）
ifconfig usb0 up
ifconfig usb0 192.168.15.201
ping 192.168.15.244  # 确认网络已通

然后以普通用户执行：

ssh root@192.168.15.244  # 提示时输入密码 mario

现在你已登录进这台同样运行 Linux 的 Kindle。于是：

vi /var/local/java/prefs/reginfo

Vi 有点玄奥：按 i 进入插入模式，输入上面的 XML；完成后按 Esc 退出插入模式，用 :wq（即 write 并 quit 命令）保存退出。

exit  # 登出

让 Kindle 退出诊断模式并重启。

用 Windows 电脑也能完成上述操作，但 SSH（乃至 USB 网络）需要第三方软件。唉：Windows。在 Mac 上，终端命令应该大同小异，虽然我不确定 cdc_ether 内核模块的情况。玩得开心！

制作自定义更新包

本章讲的是自制 update_*.bin 更新包；只想安装社区现成破解包的话，请看越狱破解包清单篇。

要自制更新包，得用 KindleTool（它本身就是 yifan 原版 KindleTool 的 fork）。

熟悉 K2/K3 破解的人会认出来：它就是我们熟知并喜爱的 Python 工具 kindle_update_tool.py 的继任者 ;)。

这个帖子是它目前在论坛的家 ;)。

KindleTool 为类 Unix 系统设计，在原生 Windows 上不一定好使；不过在 Linux 和 OS X 上很容易搭建，在 Windows 上也能通过 MinGW 或 Cygwin 使用。

下面的说明未必总是最新，拿不准时请看仓库里的 COMPILING 文件 ;)。

在 Linux 上构建：

用 Gentoo 的话，直接用这个 portage overlay，或把 ebuild 放进本地 overlay 的 dev-util/kindletool 即可 ;)。

用 Arch Linux 的话，直接用 AUR 里的 kindletool 或 kindletool-git 包。

1. 确保有一套可用的工具链（gcc、make、autotools、libtool 等）
2. 安装 zlib-dev、nettle-dev 和 libarchive-dev
3. 从 GitHub 获取 KindleTool 源码，在 shell 里 cd 进去，敲 make
4. 如果 gcc 抱怨 libarchive 太旧，就得自己构建 libarchive-3，然后把头文件（archive.h 和 archive_entry.h）放进 KindleTool/includes，静态库（libarchive.a）放进 KindleTool/lib。另外，不妨去催催你的发行版维护者更新他们的 libarchive 包 ;)

（对于足够新的 Debian 系发行版，第 1、2 步可以合成一条命令：sudo apt-get install build-essential nettle-dev zlib1g-dev libarchive-dev）

只想要现成二进制的话：

1. 下载论坛帖里最新版、适用于你架构的静态构建。
2. 解压后在 shell 里运行即可。

在 OS X 上构建：

• 用 Homebrew 配上这个 tap 即可 ;)。

（也可以走硬路：用 Homebrew 装 nettle 和 libarchive，再通过 Xcode 或 make 构建 KindleTool。）

只想要现成二进制的话：

1. 下载最新的 OS X 静态构建。
2. 解压后在 Terminal 里运行即可。

在 Windows 上构建：

1. 安装 Cygwin
2. 安装一套像样的 Cygwin 工具链所需的包（gcc4、binutils、autoconf、automake、libtool、make 等）
3. 安装这些包：libnettle4 / libnettle-devel、zlib / zlib-devel、git、cmake、patch、pkg-config
4. 编译安装 libarchive ≥ 3.0.3（我通常用一个最小化构建，配置参数为 --prefix=/usr --enable-static --enable-shared --disable-xattr --disable-acl --with-zlib --without-bz2lib --without-lzmadec --without-iconv --without-lzma --without-nettle --without-openssl --without-expat --without-xml2）
5. 从 GitHub 获取 KindleTool 源码，在 Cygwin 的 shell 里 cd 进去，敲 make （最爱折腾的人，还可以用 MinGW 工具链交叉编译出原生二进制 ;)）

只想要现成二进制的话：

1. 下载最新的 MinGW 静态构建。
2. 解压后在你喜欢的 shell（或 cmd.exe，但不要用 Cygwin 的 shell）里运行。

另外，如果原生构建遇到怪问题，可以试试 Cygwin 构建：

1. 安装 Cygwin
2. 安装 libgcc1、libnettle4 和 zlib0 包
3. 下载最新的 Cygwin 静态构建。
4. 解压后在 Cygwin 的 shell（不是命令提示符）里运行。

用法

不带任何参数运行该工具，即可看到详细的用法指南；也可以查阅 README 或 man 手册页。

示例

假设你想在设备上运行一个脚本 run.sh，由它把 data.tar.gz 解压到 Kindle 上。

1. 把所有文件挪进一个目录，比如 ~/kindle
2. cd 进 ~/kindle
3. 运行工具（假设它已在你的 $PATH 里）：kindletool create ota2 -d k5w -d k5g -d k5gb run.sh data.tar.gz update_custom_script.bin

这会生成一个可在所有已知 Kindle Touch 型号上运行的更新包。

更详细的例子，欢迎查看 NiLuJe 的 hacks 里的 build-updates.sh 脚本。

限制

• 为 Kindle 4.0 及以上（OTA V2）创建的包不能在 Kindle 3.X 及以下运行（反之亦然）。
• 为 Kindle 3.X 及以下（OTA V1）创建的包只能支持一种设备，必须为每种设备单独制作一个包。
• 为 Kindle 4.0 及以上（OTA V2）创建的包可以支持多种设备，但由于 Amazon 实现上的一个 bug（也可能是有意为之），为 Kindle 4.0 创建的包不能在 Kindle 5.0 上运行，反之亦然。
• 为 Kindle 4.0 及以上（OTA V2）创建的包支持携带元数据字符串，但由于 Amazon 实现上的 bug，这种包根本跑不起来！