Mover o fastboot para o espaço do usuário

Fastboot é o nome de um módulo e modo do carregador de inicialização. O Android 10 e versões mais recentes oferecem suporte a partições redimensionáveis realocando a implementação do fastboot do carregador de inicialização para o espaço do usuário. Essa realocação permite mover o código de atualização para um local comum que pode ser mantido e testado, com apenas as partes específicas do fornecedor do fastboot implementadas por uma camada de abstração de hardware (HAL, na sigla em inglês). Além disso, o Android 12 e versões mais recentes oferecem suporte à atualização de ramdisks usando um comando fastboot adicionado.

Unificar fastboot e recuperação

Como o fastboot e a recuperação do espaço do usuário são semelhantes, é possível mesclá-los em uma partição ou binário. Isso oferece vantagens, como usar menos espaço, ter menos partições no geral e compartilhar o kernel e as bibliotecas do fastboot e da recuperação.

Fastbootd é o nome de um daemon e modo do espaço do usuário. Para oferecer suporte ao fastbootd, o carregador de inicialização precisa implementar um novo comando de bloco de controle de inicialização (BCB, na sigla em inglês) de boot-fastboot. Para entrar no modo fastbootd, o carregador de inicialização grava boot-fastboot no campo de comando da mensagem BCB e deixa o campo recovery do BCB inalterado (para permitir a reinicialização de tarefas de recuperação interrompidas). Os campos status, stage e reserved também permanecem inalterados. O carregador de inicialização carrega e inicializa a imagem de recuperação ao encontrar boot-fastboot no campo de comando do BCB. Em seguida, a recuperação analisa a mensagem BCB e muda para o modo fastbootd.

Comandos ADB

Esta seção descreve o comando adb para integrar o fastbootd. O comando tem resultados diferentes, dependendo de quem o executa: o sistema ou a recuperação.

Comandos fastboot

Esta seção descreve os comandos fastboot para integrar o fastbootd, incluindo novos comandos para atualizar e gerenciar partições lógicas. Alguns comandos têm resultados diferentes, dependendo de quem os executa: o carregador de inicialização ou o fastbootd.

Fastboot e carregador de inicialização

O carregador de inicialização atualiza as partições bootloader, radio e boot/recovery. Depois disso, o dispositivo é inicializado no fastboot (espaço do usuário) e atualiza todas as outras partições. O carregador de inicialização precisa oferecer suporte aos comandos a seguir.

Partições dinâmicas

O carregador de inicialização não pode permitir a atualização ou exclusão de partições dinâmicas e precisa retornar um erro se essas operações forem tentadas. Para dispositivos com partições dinâmicas adaptadas, a ferramenta fastboot (e o carregador de inicialização) oferece suporte a um modo forçado para atualizar diretamente uma partição dinâmica no modo do carregador de inicialização. Por exemplo, se system for uma partição dinâmica no dispositivo adaptado, o uso do comando fastboot --force flash system vai permitir que o carregador de inicialização (em vez de fastbootd) atualize a partição.

Carregamento no modo off

Se um dispositivo oferecer suporte ao carregamento no modo off ou for inicializado automaticamente em um modo especial quando a energia é aplicada, uma implementação do comando fastboot oem off-mode-charge 0 precisará ignorar esses modos especiais para que o dispositivo seja inicializado como se o usuário tivesse pressionado o botão liga/desliga.

HAL do OEM do fastboot

Para substituir completamente o fastboot do carregador de inicialização, o fastboot precisa processar todos os comandos fastboot atuais. Muitos desses comandos são de OEMs e estão documentados, mas exigem uma implementação personalizada. Muitos comandos específicos do OEM não estão documentados. Para processar esses comandos, o HAL do fastboot especifica os comandos OEM necessários. Os OEMs também podem implementar os próprios comandos.

A definição do HAL do fastboot é a seguinte:

import IFastbootLogger;

/**
 * IFastboot interface implements vendor specific fastboot commands.
 */
interface IFastboot {
    /**
     * Returns a bool indicating whether the bootloader is enforcing verified
     * boot.
     *
     * @return verifiedBootState True if the bootloader is enforcing verified
     * boot and False otherwise.
     */
    isVerifiedBootEnabled() generates (bool verifiedBootState);

    /**
     * Returns a bool indicating the off-mode-charge setting. If off-mode
     * charging is enabled, the device autoboots into a special mode when
     * power is applied.
     *
     * @return offModeChargeState True if the setting is enabled and False if
     * not.
     */
    isOffModeChargeEnabled() generates (bool offModeChargeState);

    /**
     * Returns the minimum battery voltage required for flashing in mV.
     *
     * @return batteryVoltage Minimum battery voltage (in mV) required for
     * flashing to be successful.
     */
    getBatteryVoltageFlashingThreshold() generates (int32_t batteryVoltage);

    /**
     * Returns the file system type of the partition. This is only required for
     * physical partitions that need to be wiped and reformatted.
     *
     * @return type Can be ext4, f2fs or raw.
     * @return result SUCCESS if the operation is successful,
     * FAILURE_UNKNOWN if the partition is invalid or does not require
     * reformatting.
     */
    getPartitionType(string partitionName) generates (FileSystemType type, Result result);

    /**
     * Executes a fastboot OEM command.
     *
     * @param oemCmd The oem command that is passed to the fastboot HAL.
     * @response result Returns the status SUCCESS if the operation is
     * successful,
     * INVALID_ARGUMENT for bad arguments,
     * FAILURE_UNKNOWN for an invalid/unsupported command.
     */
    doOemCommand(string oemCmd) generates (Result result);

};

Ativar o fastbootd

Para ativar o fastbootd em um dispositivo:

1. Adicione fastbootd a PRODUCT_PACKAGES em device.mk: PRODUCT_PACKAGES += fastbootd.

2. Verifique se o HAL do fastboot, o HAL de controle de inicialização e o HAL de integridade estão empacotados como parte da imagem de recuperação.

3. Adicione as permissões SEPolicy específicas do dispositivo exigidas pelo fastbootd. Por exemplo, o fastbootd exige acesso de gravação a uma partição específica do dispositivo para atualizar essa partição. Além disso, a implementação do HAL do fastboot também pode exigir permissões específicas do dispositivo.

Para validar o fastboot do espaço do usuário, execute o Vendor Test Suite (VTS).

Atualizar ramdisks do fornecedor

O Android 12 e versões mais recentes oferecem suporte à atualização de ramdisks com um comando fastboot adicionado que extrai a imagem vendor_boot completa de um dispositivo. O comando solicita que a ferramenta fastboot no lado do host leia o cabeçalho de inicialização do fornecedor, recrie a imagem e a atualize.

Para extrair a imagem vendor_boot completa, o comando fetch:vendor_boot foi adicionado ao protocolo fastboot e à implementação fastbootd do protocolo no Android 12. O fastbootd implementa isso, mas o carregador de inicialização em si pode não fazer isso. Os OEMs podem adicionar o comando fetch:vendor_boot à implementação do protocolo do carregador de inicialização. No entanto, se o comando não for reconhecido no modo do carregador de inicialização, a atualização de ramdisks individuais do fornecedor nesse modo não será uma opção com suporte do fornecedor.

Mudanças no carregador de inicialização

Os comandos getvar:max-fetch-size e fetch:name são implementados no fastbootd. Para oferecer suporte à atualização de ramdisks do fornecedor no carregador de inicialização, é necessário implementar esses dois comandos.

Mudanças no fastbootd

getvar:max-fetch-size é semelhante a max-download-size. Ele especifica o tamanho máximo que o dispositivo pode enviar em uma resposta DATA. O driver não pode buscar um tamanho maior que esse valor.

fetch:name[:offset[:size]] realiza uma série de verificações no dispositivo. Se todas as condições a seguir forem verdadeiras, o comando fetch:name[:offset[:size]] vai retornar dados:

• O dispositivo está executando um build depurável.
• O dispositivo está desbloqueado (estado de inicialização laranja).
• O nome da partição buscada é vendor_boot.
• O valor size está dentro de 0 < size <= max-fetch-size.

Quando esses valores são verificados, fetch:name[:offset[:size]] retorna o tamanho e o deslocamento da partição. Observe o seguinte:

• fetch:name é equivalente a fetch:name:0, que é equivalente a fetch:name:0:partition_size.
• fetch:name:offset é equivalente a fetch:name:offset:(partition_size - offset)

Portanto, fetch:name[:offset[:size]] = fetch:name:offset:(partition_size - offset).

Quando offset ou partition_size (ou ambos) não são especificados, os valores padrão são usados. Para offset, o valor é 0 e, para size, o valor calculado de partition_size - offset.

• Deslocamento especificado, tamanho não especificado: size = partition_size - offset
• Nenhum especificado: valores padrão usados para ambos, size = partition_size - 0.

Por exemplo, fetch:foo busca a partição foo inteira no deslocamento 0.

Mudanças no driver

Comandos foram adicionados à ferramenta fastboot para implementar mudanças no driver. Cada um está vinculado à definição completa na tabela de comandos fastboot.

• fastboot fetch vendor_boot out.img

  • Chama getvar max-fetch-size para determinar o tamanho do bloco.
  • Chama getvar partition-size:vendor_boot[_a] para determinar o tamanho da partição inteira.
  • Chama fastboot fetch vendor_boot[_a]:offset:size para cada bloco. (O tamanho do bloco é maior que o tamanho vendor_boot, então normalmente há apenas um bloco.)
  • Une os dados a out.img.

• fastboot flash vendor_boot:default vendor-ramdisk.img

  Essa é uma variante especial do comando flash. Ele busca a vendor_boot imagem, como se fastboot fetch fosse chamado.

  • Se a inicialização do fornecedor for a versão 3 do cabeçalho, ela vai fazer o seguinte:
    • Substitui o ramdisk do fornecedor pela imagem fornecida.
    • Atualiza a nova imagem vendor_boot.
  • Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 4, ele vai fazer o seguinte:
    • Substitui todo o ramdisk do fornecedor pela imagem fornecida para que a imagem fornecida se torne o único fragmento de ramdisk do fornecedor na imagem vendor_boot.
    • Recalcula o tamanho e o deslocamento na tabela de ramdisk do fornecedor.
    • Atualiza a nova imagem vendor_boot.

• fastboot flash vendor_boot:foo vendor-ramdisk.img

  Busca a vendor_boot image, como se fastboot fetch fosse chamado.

  • Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 3, ele vai retornar um erro.

  • Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 4, ele vai fazer o seguinte:

    • Encontra o fragmento de ramdisk do fornecedor com o nome ramdisk_<var>&lt;foo></var>. Se não for encontrado ou se houver várias correspondências, retorna um erro.
    • Substitui o fragmento de ramdisk do fornecedor pela imagem fornecida.
    • Recalcula cada tamanho e deslocamento na tabela de ramdisk do fornecedor.
    • Atualiza a nova imagem vendor_boot.

  • Se <foo> não for especificado, ele vai tentar encontrar ramdisk_.

mkbootimg

O nome default é reservado para nomear fragmentos de ramdisk do fornecedor no Android 12 e versões mais recentes. Embora a flash vendor_boot:default semântica do fastboot permaneça a mesma, você não nomeie os fragmentos de ramdisk como default.

Mudanças no SELinux

Uma mudança foi feita em fastbootd.te para oferecer suporte à atualização de ramdisks do fornecedor.