Partitions de démarrage du fournisseur

Android 11 a introduit le concept d'image générique du noyau (GKI, Generic Kernel Image). Pour permettre le démarrage d'un appareil arbitraire avec le GKI, les appareils Android 11 peuvent utiliser la version 3 de l'en-tête de l'image de démarrage. Dans la version 3, toutes les informations spécifiques au fournisseur sont extraites de la partition boot et déplacées vers une nouvelle partition vendor_boot. Un appareil ARM64 lancé avec Android 11 sur le noyau Linux 5.4 doit être compatible avec la partition vendor_boot et le format de partition boot mis à jour pour réussir les tests avec le GKI.

Les appareils Android 12 peuvent utiliser l'en-tête d'image de démarrage version 4, qui permet d'inclure plusieurs ramdisks du fournisseur dans la partition vendor_boot. Plusieurs fragments de ramdisk du fournisseur sont concaténés les uns après les autres dans la section du ramdisk du fournisseur. Une table ramdisk du fournisseur est utilisée pour décrire la mise en page de la section ramdisk du fournisseur et les métadonnées de chaque fragment ramdisk du fournisseur.

Structure de partition

La partition de démarrage du fournisseur est A/B avec A/B virtuel et protégée par le démarrage validé Android.

Version 3

La partition se compose d'un en-tête, du ramdisk du fournisseur et du blob d'arborescence de périphériques (DTB).

Version 4

La partition se compose d'un en-tête, de la section du disque RAM du fournisseur (composée de tous les fragments du disque RAM du fournisseur, concaténés), du blob de l'arborescence des périphériques (DTB) et de la table du disque RAM du fournisseur.

En-tête de démarrage du fournisseur

Le contenu de l'en-tête de la partition de démarrage du fournisseur se compose principalement de données qui ont été déplacées depuis l'en-tête de l'image de démarrage. Il contient également des informations sur le ramdisk du fournisseur.

Version 3

struct vendor_boot_img_hdr_v3
{
#define VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t header_version;
    uint32_t page_size;           /* flash page size we assume */

    uint32_t kernel_addr;         /* physical load addr */
    uint32_t ramdisk_addr;        /* physical load addr */

    uint32_t vendor_ramdisk_size; /* size in bytes */

#define VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE 2048
    uint8_t cmdline[VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE];

    uint32_t tags_addr;           /* physical addr for kernel tags */

#define VENDOR_BOOT_NAME_SIZE 16
    uint8_t name[VENDOR_BOOT_NAME_SIZE]; /* asciiz product name */
    uint32_t header_size;         /* size of vendor boot image header in
                                   * bytes */
    uint32_t dtb_size;            /* size of dtb image */
    uint64_t dtb_addr;            /* physical load address */

};

Version 4

struct vendor_boot_img_hdr_v4
{
#define VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t header_version;
    uint32_t page_size;           /* flash page size we assume */

    uint32_t kernel_addr;         /* physical load addr */
    uint32_t ramdisk_addr;        /* physical load addr */

    uint32_t vendor_ramdisk_size; /* size in bytes */

#define VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE 2048
    uint8_t cmdline[VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE];

    uint32_t tags_addr;           /* physical addr for kernel tags */

#define VENDOR_BOOT_NAME_SIZE 16
    uint8_t name[VENDOR_BOOT_NAME_SIZE]; /* asciiz product name */
    uint32_t header_size;         /* size of vendor boot image header in
                                   * bytes */
    uint32_t dtb_size;            /* size of dtb image */
    uint64_t dtb_addr;            /* physical load address */

    uint32_t vendor_ramdisk_table_size; /* size in bytes for the vendor ramdisk table */
    uint32_t vendor_ramdisk_table_entry_num; /* number of entries in the vendor ramdisk table */
    uint32_t vendor_ramdisk_table_entry_size; /* size in bytes for a vendor ramdisk table entry */
    uint32_t bootconfig_size; /* size in bytes for the bootconfig section */
};

#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE 0
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM 1
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY 2
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM 3

struct vendor_ramdisk_table_entry_v4
{
    uint32_t ramdisk_size; /* size in bytes for the ramdisk image */
    uint32_t ramdisk_offset; /* offset to the ramdisk image in vendor ramdisk section */
    uint32_t ramdisk_type; /* type of the ramdisk */
#define VENDOR_RAMDISK_NAME_SIZE 32
    uint8_t ramdisk_name[VENDOR_RAMDISK_NAME_SIZE]; /* asciiz ramdisk name */

#define VENDOR_RAMDISK_TABLE_ENTRY_BOARD_ID_SIZE 16
    // Hardware identifiers describing the board, soc or platform which this
    // ramdisk is intended to be loaded on.
    uint32_t board_id[VENDOR_RAMDISK_TABLE_ENTRY_BOARD_ID_SIZE];
};

• vendor_ramdisk_size correspond à la taille totale de tous les fragments de ramdisk du fournisseur.
• ramdisk_type indique le type de ramdisk. Les valeurs possibles sont les suivantes :
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE indique que la valeur n'est pas spécifiée.
  • Les disques RAM VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM contiennent des éléments spécifiques à la plate-forme. Le bootloader doit toujours les charger en mémoire.
  • Les VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY contiennent des ressources de récupération. Le bootloader doit les charger en mémoire lors du démarrage en mode Recovery.
  • Les VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM contiennent des modules de noyau à chargement dynamique.
• ramdisk_name est un nom unique pour le ramdisk.
• board_id est un vecteur d'identifiants matériels définis par le fournisseur.

Compatibilité avec le bootloader

Étant donné que la partition de démarrage du fournisseur contient des informations (telles que la taille de la page flash, le noyau, les adresses de chargement du disque RAM et le DTB lui-même) qui existaient auparavant dans la partition de démarrage, le bootloader doit accéder aux partitions de démarrage et de démarrage du fournisseur pour disposer de suffisamment de données pour terminer le démarrage.

Le bootloader doit charger le disque RAM générique en mémoire immédiatement après le disque RAM du fournisseur (les formats CPIO, Gzip et lz4 sont compatibles avec ce type de concaténation). N'alignez pas l'image ramdisk générique sur une page et n'insérez aucun autre espace entre elle et la fin du ramdisk du fournisseur en mémoire. Une fois le noyau décompressé, il extrait le fichier concaténé dans un initramfs, ce qui donne une structure de fichier qui est un ramdisk générique superposé à la structure de fichier ramdisk du fournisseur.

Étant donné que le ramdisk générique et le ramdisk du fournisseur sont concaténés, ils doivent être au même format. L'image de démarrage GKI utilise un ramdisk générique compressé au format lz4. Par conséquent, un appareil conforme à GKI doit utiliser un ramdisk fournisseur compressé au format lz4. La configuration correspondante est illustrée ci-dessous.

Les exigences du bootloader pour la prise en charge de bootconfig sont expliquées dans Implémenter Bootconfig.

Ramdisques multivendeurs (version 4)

Avec la version 4 de l'en-tête de l'image de démarrage, le bootloader peut sélectionner un sous-ensemble ou l'ensemble des ramdisks du fournisseur à charger en tant que initramfs au moment du démarrage. La table ramdisk du fournisseur contient les métadonnées de chaque ramdisk et peut aider le bootloader à décider quels ramdisks charger. Le bootloader peut décider de l'ordre de chargement des ramdisques du fournisseur sélectionnés, à condition que le ramdisk générique soit chargé en dernier.

Par exemple, le bootloader peut omettre le chargement des ramdisques du fournisseur de type VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY lors du démarrage normal pour économiser des ressources. Seuls les ramdisques du fournisseur de type VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM et VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM sont alors chargés en mémoire. En revanche, les ramdisques du fournisseur de type VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM, VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY et VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM sont chargés en mémoire lors du démarrage en mode Recovery.

Le bootloader peut également ignorer le tableau ramdisk du fournisseur et charger l'intégralité de la section ramdisk du fournisseur. Cela a le même effet que le chargement de tous les fragments de ramdisk du fournisseur dans la partition vendor_boot.

Assistance pour la création

Pour implémenter la prise en charge du démarrage du fournisseur pour un appareil :

• Définissez BOARD_BOOT_HEADER_VERSION sur 3 ou une valeur supérieure.

• Définissez BOARD_RAMDISK_USE_LZ4 sur true si votre appareil est conforme à GKI ou s'il utilise un ramdisk générique compressé au format lz4.

• Définissez BOARD_VENDOR_BOOTIMAGE_PARTITION_SIZE sur une taille appropriée pour votre appareil, en tenant compte des modules du noyau qui doivent être placés sur le ramdisk du fournisseur.

• Mettez à jour AB_OTA_PARTITIONS pour inclure vendor_boot et toutes les listes de partitions OTA spécifiques au fournisseur sur l'appareil.

• Copiez votre appareil fstab dans /first_stage_ramdisk dans la partition vendor_boot, et non dans la partition boot. Exemple : $(LOCAL_PATH)/fstab.hardware:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR_RAMDISK)/first_stage_ramdisk/fstab.$(PRODUCT_PLATFORM).

Pour inclure plusieurs ramdisques de fournisseur dans vendor_boot :

• Définissez BOARD_BOOT_HEADER_VERSION sur 4.

• Définissez BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS sur une liste de noms de fragments de ramdisk du fournisseur logique à inclure dans vendor_boot.

• Pour ajouter un ramdisk de fournisseur prédéfini, définissez BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).PREBUILT sur le chemin d'accès prédéfini.

• Pour ajouter un disque RAM fournisseur DLKM, définissez BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).KERNEL_MODULE_DIRS sur la liste des répertoires de modules du noyau à inclure.

• Définissez BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).MKBOOTIMG_ARGS sur les arguments mkbootimg. Il s'agit des arguments --board_id[0-15] et --ramdisk_type pour le fragment de disque RAM du fournisseur. Pour le ramdisk du fournisseur DLKM, la valeur par défaut de --ramdisk_type est DLKM si elle n'est pas spécifiée autrement.

Pour créer des ressources de récupération en tant que ramdisk recovery autonome dans vendor_boot :

• Définissez BOARD_BOOT_HEADER_VERSION sur 4.
• Définissez BOARD_MOVE_RECOVERY_RESOURCES_TO_VENDOR_BOOT sur true.
• Définissez BOARD_INCLUDE_RECOVERY_RAMDISK_IN_VENDOR_BOOT sur true.
• Cela ajoute un fragment de ramdisk du fournisseur dont ramdisk_name est recovery et ramdisk_type est VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY. Le ramdisk contient alors tous les fichiers de récupération, qui sont des fichiers installés sous $(TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT).

Arguments mkbootimg

Voici un exemple de configuration :

BOARD_KERNEL_MODULE_DIRS := foo bar baz
BOARD_BOOT_HEADER_VERSION := 4
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS := dlkm_foobar
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.dlkm_foobar.KERNEL_MODULE_DIRS := foo bar
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.dlkm_foobar.MKBOOTIMG_ARGS := --board_id0 0xF00BA5 --board_id1 0xC0FFEE

Le vendor_boot obtenu contiendrait deux fragments de disque RAM du fournisseur. Le premier est le ramdisk "par défaut", qui contient le répertoire DLKM baz et le reste des fichiers dans $(TARGET_VENDOR_RAMDISK_OUT). Le second est le ramdisk dlkm_foobar, qui contient les répertoires DLKM foo et bar, et la valeur par défaut de --ramdisk_type est DLKM.