फ़ास्टबूट को यूज़रस्पेस में ले जाना

Fastboot, बूटलोडर मॉड्यूल और मोड का नाम है. Android 10 और इसके बाद के वर्शन में, फ़ास्टबूट को बूटलोडर से यूज़रस्पेस में ले जाकर, साइज़ में बदले जा सकने वाले पार्टीशन का इस्तेमाल किया जा सकता है. इस बदलाव की वजह से, फ़्लैश करने वाले कोड को ऐसी जगह पर ले जाया जा सकता है जहां उसे मैनेज किया जा सके और उसकी जांच की जा सके. साथ ही, इसमें फ़ास्टबूट के सिर्फ़ वेंडर-खास हिस्से शामिल होते हैं जिन्हें हार्डवेयर एब्स्ट्रैक्शन लेयर (एचएएल) से लागू किया जाता है. इसके अलावा, Android 12 और इसके बाद के वर्शन में, फ़ास्टबूट कमांड की मदद से रैम डिस्क को फ़्लैश करने की सुविधा जोड़ी गई है.

फ़ास्टबूट और रिकवरी को एक साथ इस्तेमाल करना

यूज़रस्पेस फ़ास्टबूट और रिकवरी एक जैसे होते हैं. इसलिए, इन्हें एक ही partition या बाइनरी में मर्ज किया जा सकता है. इससे कई फ़ायदे मिलते हैं. जैसे, कम जगह का इस्तेमाल करना, कम से कम पार्टिशन होना, और फ़ास्टबूट और रिकवरी के लिए एक ही कर्नेल और लाइब्रेरी का इस्तेमाल करना.

Fastbootd, यूज़रस्पेस डेमन और मोड का नाम है. fastbootd के साथ काम करने के लिए, बूटलोडर को boot-fastboot का नया बूट कंट्रोल ब्लॉक (बीसीबी) कमांड लागू करना होगा. fastbootd मोड में जाने के लिए, बूटलोडर, बीसीबी मैसेज के कमांड फ़ील्ड में boot-fastboot लिखता है और बीसीबी के recovery फ़ील्ड में कोई बदलाव नहीं करता. ऐसा इसलिए किया जाता है, ताकि बीच में रुके हुए रिकवरी टास्क को फिर से शुरू किया जा सके. status, stage, और reserved फ़ील्ड में भी कोई बदलाव नहीं होता. BCB कमांड फ़ील्ड में boot-fastboot दिखने पर, बूटलोडर रिकवरी इमेज को लोड और बूट करता है. इसके बाद, रिकवरी प्रोसेस, बीसीबी मैसेज को पार्स करती है और fastbootd मोड पर स्विच हो जाती है.

ADB निर्देश

इस सेक्शन में, fastbootd को इंटिग्रेट करने के लिए adb कमांड के बारे में बताया गया है. कमांड के अलग-अलग नतीजे मिलते हैं. यह इस बात पर निर्भर करता है कि इसे सिस्टम ने चलाया है या रिकवरी ने.

फ़ास्टबूट मोड में दिए जाने वाले निर्देश

इस सेक्शन में, fastbootd को इंटिग्रेट करने के लिए fastboot कमांड के बारे में बताया गया है. इसमें, फ़्लैश करने और लॉजिकल पार्टीशन को मैनेज करने के लिए नए कमांड भी शामिल हैं. कुछ कमांड के नतीजे अलग-अलग होते हैं. यह इस बात पर निर्भर करता है कि उन्हें बूटलोडर ने चलाया है या fastbootd ने.

फ़ास्टबूट और बूटलोडर

बूटलोडर, bootloader, radio, और boot/recovery पार्टिशन को फ़्लैश करता है. इसके बाद, डिवाइस फ़ास्टबूट (यूज़रस्पेस) में बूट होता है और बाकी सभी पार्टिशन को फ़्लैश करता है. बूटलोडर, इन निर्देशों के साथ काम करना चाहिए.

डाइनैमिक पार्टिशन

बूटलोडर को डाइनैमिक पार्टिशन को फ़्लैश करने या मिटाने की अनुमति नहीं देनी चाहिए. साथ ही, अगर इन कार्रवाइयों की कोशिश की जाती है, तो उसे गड़बड़ी का मैसेज देना चाहिए. बाद में डाइनैमिक पार्टिशन जोड़े गए डिवाइसों के लिए, फ़ास्टबूट टूल (और बूटलोडर) में फ़ोर्स मोड की सुविधा होती है. इसकी मदद से, बूटलोडर मोड में डाइनैमिक पार्टिशन को सीधे फ़्लैश किया जा सकता है. उदाहरण के लिए, अगर system, फिर से फ़िट किए गए डिवाइस पर डाइनैमिक पार्टीशन है, तो fastboot --force flash system कमांड का इस्तेमाल करने पर, पार्टीशन को फ़्लैश करने के लिए fastbootd के बजाय बूटलोडर चालू हो जाता है.

ऑफ-मोड चार्जिंग

अगर कोई डिवाइस, बंद मोड में चार्ज करने की सुविधा देता है या पावर लागू होने पर अपने-आप किसी खास मोड में बूट होता है, तो fastboot oem off-mode-charge 0 कमांड को लागू करने के लिए, इन खास मोड को बायपास करना ज़रूरी है. इससे डिवाइस, उपयोगकर्ता के पावर बटन को दबाने पर बूट होता है.

Fastboot OEM HAL

बूटलोडर fastboot को पूरी तरह से बदलने के लिए, fastboot को सभी मौजूदा fastboot निर्देशों को मैनेज करना होगा. इनमें से कई निर्देश, OEM के हैं और इनका दस्तावेज़ उपलब्ध है. हालांकि, इन्हें लागू करने के लिए, कस्टम तरीके अपनाने की ज़रूरत होती है. OEM के हिसाब से कई निर्देशों का दस्तावेज़ नहीं बनाया गया है. ऐसे निर्देशों को मैनेज करने के लिए, fastboot HAL ज़रूरी OEM निर्देशों की जानकारी देता है. OEM अपने निर्देश भी लागू कर सकते हैं.

फ़ास्टबूट एचएएल की परिभाषा इस तरह है:

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);

};

fastbootd चालू करना

किसी डिवाइस पर fastbootd चालू करने के लिए:

1. device.mk में PRODUCT_PACKAGES में fastbootd जोड़ें: PRODUCT_PACKAGES += fastbootd.

2. पक्का करें कि रिकवरी इमेज के हिस्से के तौर पर, fastboot HAL, boot control HAL, और health HAL को पैकेज किया गया हो.

3. fastbootd के लिए ज़रूरी, डिवाइस के हिसाब से SEPolicy की अनुमतियां जोड़ें. उदाहरण के लिए, fastbootd को किसी डिवाइस के पार्टिशन को फ़्लैश करने के लिए, उस पार्टिशन का लिखने का ऐक्सेस चाहिए. इसके अलावा, फ़ास्टबूट एचएएल को लागू करने के लिए, डिवाइस के हिसाब से अनुमतियों की ज़रूरत भी पड़ सकती है.

यूज़रस्पेस फ़ास्टबूट की पुष्टि करने के लिए, Vendor Test Suite (VTS) चलाएं.

फ़्लैश वेंडर के रैमडिस्क

Android 12 और इसके बाद के वर्शन में, रैम डिस्क को फ़्लैश करने की सुविधा मिलती है. इसके लिए, फ़ास्टबूट कमांड जोड़ा गया है, जो किसी डिवाइस से पूरी vendor_boot इमेज खींचता है. यह कमांड, होस्ट-साइड के fastboot टूल को वेंडर बूट हेडर पढ़ने, फिर से इमेज बनाने, और नई इमेज को फ़्लैश करने के लिए कहता है.

vendor_boot इमेज को पूरी तरह से खींचने के लिए, Android 12 में fetch:vendor_boot कमांड को, फ़ास्टबूट प्रोटोकॉल और प्रोटोकॉल के फ़ास्टबूटड लागू करने, दोनों में जोड़ा गया था. ध्यान दें कि fastbootd इसे लागू करता है, लेकिन हो सकता है कि बूटलोडर इसे लागू न करे. OEM, प्रोटोकॉल के अपने बूटलोडर को लागू करने के लिए, fetch:vendor_boot कमांड जोड़ सकते हैं. हालांकि, अगर बूटलोडर मोड में कमांड काम नहीं करता है, तो बूटलोडर मोड में अलग-अलग वेंडर के रैमडिस्क फ़्लैश करने की सुविधा, वेंडर के लिए उपलब्ध नहीं है.

बूटलोडर में हुए बदलाव

getvar:max-fetch-size और fetch:name निर्देश, fastbootd में लागू किए गए हैं. बूटलोडर में वेंडर के रैमडिस्क फ़्लैश करने की सुविधा चालू करने के लिए, आपको इन दो निर्देशों को लागू करना होगा.

Fastbootd में हुए बदलाव

getvar:max-fetch-size, max-download-size से मिलता-जुलता है. इससे यह पता चलता है कि डिवाइस, एक डेटा रिस्पॉन्स में ज़्यादा से ज़्यादा कितना डेटा भेज सकता है. ड्राइवर को इस वैल्यू से ज़्यादा साइज़ फ़ेच नहीं करना चाहिए.

fetch:name[:offset[:size]], डिवाइस पर कई तरह की जांच करता है. अगर ये सभी बातें सही हैं, तो fetch:name[:offset[:size]] कमांड डेटा दिखाता है:

• डिवाइस पर डीबग किया जा सकने वाला बिल्ड चल रहा हो.
• डिवाइस अनलॉक है (बूट स्टेटस ऑरेंज).
• फ़ेच किए गए पार्टीशन का नाम vendor_boot है.
• size की वैल्यू, 0 < size <= max-fetch-size के बीच होनी चाहिए.

इनकी पुष्टि होने के बाद, fetch:name[:offset[:size]] पार्टिशन का साइज़ और ऑफ़सेट दिखाता है. यहां दी गई बातों का ध्यान रखें:

• fetch:name, fetch:name:0 के बराबर है, जो fetch:name:0:partition_size के बराबर है.
• fetch:name:offset, fetch:name:offset:(partition_size - offset) के बराबर है

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

अगर offset या partition_size (या दोनों) की वैल्यू नहीं दी गई है, तो डिफ़ॉल्ट वैल्यू का इस्तेमाल किया जाता है. offset के लिए यह वैल्यू 0 होती है और size के लिए, partition_size - offset की कैलकुलेट की गई वैल्यू होती है.

• ऑफ़सेट तय है, साइज़ तय नहीं है: size = partition_size - offset
• दोनों में से कोई भी वैल्यू नहीं दी गई है: दोनों के लिए डिफ़ॉल्ट वैल्यू का इस्तेमाल किया जाता है, size = partition_size - 0.

उदाहरण के लिए, fetch:foo ऑफ़सेट 0 पर पूरा foo पार्टीशन फ़ेच करता है.

ड्राइवर में बदलाव

ड्राइवर में किए गए बदलावों को लागू करने के लिए, fastboot टूल में कमांड जोड़े गए हैं. हर निर्देश, Fastboot निर्देशों की टेबल में अपनी पूरी परिभाषा से लिंक होता है.

• fastboot fetch vendor_boot out.img

  • चंक का साइज़ तय करने के लिए, getvar max-fetch-size को कॉल करता है.
  • पूरे partition का साइज़ तय करने के लिए, getvar partition-size:vendor_boot[_a] को कॉल करता है.
  • हर चंक के लिए fastboot fetch vendor_boot[_a]:offset:size को कॉल करता है. (चंक का साइज़, vendor_boot के साइज़ से ज़्यादा होता है, इसलिए आम तौर पर सिर्फ़ एक चंक होता है.)
  • डेटा को out.img में जोड़ता है.

• fastboot flash vendor_boot:default vendor-ramdisk.img

  यह फ़्लैश कमांड का एक खास वैरिएंट है. यह vendor_boot इमेज को फ़ेच करता है, जैसे कि fastboot fetch को कॉल किया गया हो.

  • अगर वेंडर बूट हेडर का वर्शन 3 है, तो यह ये काम करता है:
    • वेंडर की रैमडिस्क को दी गई इमेज से बदल देता है.
    • नई vendor_boot इमेज को फ़्लैश करता है.
  • अगर वेंडर बूट हेडर का वर्शन 4 है, तो यह ये काम करता है:
    • यह वैंडर की पूरी रैमडिस्क को दी गई इमेज से बदल देता है, ताकि दी गई इमेज, vendor_boot इमेज में वैंडर की रैमडिस्क का एकमात्र फ़्रैगमेंट बन जाए.
    • वेंडर की रैमडिस्क टेबल में साइज़ और ऑफ़सेट का फिर से हिसाब लगाता है.
    • नई vendor_boot इमेज को फ़्लैश करता है.

• fastboot flash vendor_boot:foo vendor-ramdisk.img

  vendor_boot image को फ़ेच करता है, जैसे कि fastboot fetch को कॉल किया गया हो.

  • अगर वेंडर बूट हेडर का वर्शन 3 है, तो यह गड़बड़ी दिखाता है.

  • अगर वेंडर बूट हेडर का वर्शन 4 है, तो यह ये काम करता है:

    • ramdisk_<var>&lt;foo></var> नाम वाला वेंडर रैमडिस्क फ़्रैगमेंट ढूंढता है. अगर कोई मैच नहीं मिलता है या एक से ज़्यादा मैच मिलते हैं, तो गड़बड़ी का मैसेज दिखता है.
    • वेंडर के रैमडिस्क फ़्रैगमेंट को दी गई इमेज से बदल देता है.
    • वेंडर की रैमडिस्क टेबल में हर साइज़ और ऑफ़सेट का फिर से हिसाब लगाता है.
    • नई vendor_boot इमेज को फ़्लैश करता है.

  • अगर <foo> की वैल्यू नहीं दी गई है, तो यह ramdisk_ ढूंढने की कोशिश करता है.

mkbootimg

default नाम, Android 12 और उसके बाद के वर्शन में, वेंडर के ramdisk फ़्रैगमेंट के नाम के लिए सुरक्षित है. फ़ास्टबूट flash vendor_boot:default सेमेंटेक्स में कोई बदलाव नहीं हुआ है. हालांकि, आपको अपने रैमडिस्क फ़्रैगमेंट का नाम default के तौर पर नहीं रखना चाहिए.

SELinux में हुए बदलाव

वेंडर की रैम डिस्क को फ़्लैश करने की सुविधा देने के लिए, fastbootd.te में बदलाव किया गया है.