Загрузочные разделы поставщика

В Android 11 представлена ​​концепция универсального образа ядра (GKI). Чтобы упростить загрузку произвольного устройства с помощью GKI, устройства Android 11 могут использовать заголовок загрузочного образа версии 3. В версии 3 вся информация, относящаяся к поставщику, исключается из boot раздела и перемещается в новый раздел vendor_boot . Устройство ARM64, запускаемое с Android 11 на ядре Linux 5.4, должно поддерживать раздел vendor_boot и обновленный формат boot раздела, чтобы пройти тестирование с помощью GKI.

Устройства Android 12 могут использовать заголовок загрузочного образа версии 4, который поддерживает включение виртуальных дисков нескольких поставщиков в раздел vendor_boot . Несколько фрагментов виртуального диска поставщика объединяются один за другим в разделе виртуального диска поставщика. Таблица виртуального диска поставщика используется для описания структуры раздела виртуального диска поставщика и метаданных каждого фрагмента виртуального диска поставщика.

Структура разделов

Загрузочный раздел поставщика помечен как A/B с виртуальным A/B и защищен проверенной загрузкой Android.

Версия 3

Раздел состоит из заголовка, виртуального диска поставщика и большого двоичного объекта дерева устройств (DTB).

Версия 4

Раздел состоит из заголовка, раздела виртуального диска поставщика (состоящего из всех объединенных фрагментов виртуального диска поставщика), большого двоичного объекта дерева устройств (DTB) и таблицы виртуального диска поставщика.

Загрузочный заголовок поставщика

Содержимое заголовка загрузочного раздела поставщика состоит в основном из данных, перемещенных туда из заголовка загрузочного образа . Он также содержит информацию о виртуальном диске поставщика.

Версия 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 */

};

Версия 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 — это общий размер всех фрагментов виртуального диска поставщика.
• ramdisk_type обозначает тип виртуального диска, возможные значения:
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE указывает, что значение не указано.
  • RAM- VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM содержат специфичные для платформы биты. Загрузчик всегда должен загружать их в память.
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY содержат ресурсы для восстановления. Загрузчик должен загрузить их в память при загрузке в рекавери.
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM содержат динамически загружаемые модули ядра.
• ramdisk_name — уникальное имя RAM-диска.
• board_id — это вектор определяемых поставщиком идентификаторов оборудования.

Поддержка загрузчика

Поскольку загрузочный раздел поставщика содержит информацию (такую ​​как размер флэш-страницы, ядро, загрузочные адреса виртуального диска, сам DTB), которая ранее существовала в загрузочном разделе, загрузчик должен получить доступ как к загрузочному разделу, так и к загрузочному разделу поставщика, чтобы иметь достаточно данных для завершения загрузки. .

Загрузчик должен загрузить общий виртуальный диск в память сразу после виртуального диска поставщика (форматы CPIO, Gzip и lz4 поддерживают этот тип конкатенации). Не выравнивайте общий образ виртуального диска по страницам и не добавляйте в память никакого другого пробела между ним и концом виртуального диска поставщика. После распаковки ядра оно извлекает объединенный файл в initramfs , в результате чего файловая структура представляет собой общий виртуальный диск, наложенный на файловую структуру виртуального диска поставщика.

Поскольку общий виртуальный диск и виртуальный диск поставщика объединяются, они должны быть в одном и том же формате. Загрузочный образ GKI использует универсальный виртуальный диск со сжатием lz4, поэтому устройство, совместимое с GKI, должно использовать виртуальный диск производителя со сжатием lz4. Конфигурация для этого показана ниже.

Требования к загрузчику для поддержки bootconfig объясняются на странице Реализация Bootconfig .

Виртуальные диски нескольких поставщиков (версия 4)

С версией заголовка загрузочного образа 4 загрузчик может выбрать либо подмножество, либо все виртуальные диски поставщика для загрузки в качестве initramfs во время загрузки. Таблица RAM-дисков поставщика содержит метаданные каждого RAM-диска и может помочь загрузчику решить, какие RAM-диски загружать. Загрузчик может определить порядок загрузки RAM-дисков выбранного поставщика, если общий RAM-диск загружается последним.

Например, загрузчик может не загружать виртуальные диски поставщика типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY во время обычной загрузки для экономии ресурсов, поэтому в память загружаются только виртуальные диски поставщика типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM и VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM . С другой стороны, виртуальные диски поставщиков типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM , VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY и VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM загружаются в память при загрузке в режиме восстановления.

Кроме того, загрузчик может игнорировать таблицу виртуального диска поставщика и загружать весь раздел виртуального диска поставщика. Это имеет тот же эффект, что и загрузка всех фрагментов виртуального диска поставщика в разделе vendor_boot .

Создайте поддержку

Чтобы реализовать поддержку загрузки поставщика для устройства:

• Установите для BOARD_BOOT_HEADER_VERSION значение 3 или выше.

• Установите для BOARD_RAMDISK_USE_LZ4 значение true , если ваше устройство совместимо с GKI, или если оно каким-либо иным образом использует общий виртуальный диск со сжатием lz4.

• Задайте для BOARD_VENDOR_BOOTIMAGE_PARTITION_SIZE размер, подходящий для вашего устройства, с учетом модулей ядра, которые должны находиться на виртуальном диске поставщика.

• Обновите AB_OTA_PARTITIONS , включив в vendor_boot и любые зависящие от поставщика списки разделов OTA на устройстве.

• Скопируйте fstab вашего устройства в /first_stage_ramdisk в разделе vendor_boot , а не в boot разделе. Например, $(LOCAL_PATH)/fstab.hardware:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR_RAMDISK)/first_stage_ramdisk/fstab.$(PRODUCT_PLATFORM) .

Чтобы включить несколько виртуальных дисков поставщиков в vendor_boot :

• Установите для BOARD_BOOT_HEADER_VERSION значение 4 .

• Установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS в список имен логических фрагментов виртуального диска поставщика, которые будут включены в vendor_boot .

• Чтобы добавить готовый виртуальный диск поставщика, задайте BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).PREBUILT к готовому файлу.

• Чтобы добавить виртуальный диск поставщика DLKM, установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).KERNEL_MODULE_DIRS в список каталогов модулей ядра, которые необходимо включить.

• Установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).MKBOOTIMG_ARGS в аргументы mkbootimg . Это --board_id[0-15] и --ramdisk_type для фрагмента виртуального диска поставщика. Для виртуального диска поставщика DLKM значением по умолчанию --ramdisk_type будет DLKM , если не указано иное.

Чтобы создать ресурсы восстановления в виде отдельного виртуального диска recovery в vendor_boot :

• Установите для BOARD_BOOT_HEADER_VERSION значение 4 .
• Установите для BOARD_MOVE_RECOVERY_RESOURCES_TO_VENDOR_BOOT значение true .
• Установите для BOARD_INCLUDE_RECOVERY_RAMDISK_IN_VENDOR_BOOT значение true .
• Это добавляет фрагмент виртуального диска поставщика, у которого ramdisk_name — recovery , а ramdisk_type — VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY . Затем виртуальный диск содержит все файлы восстановления, которые являются файлами, установленными в $(TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT) .

mkbootimg аргументы

Ниже приведен пример конфигурации:

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

Полученный vendor_boot будет содержать два фрагмента виртуального диска поставщика. Первый — это виртуальный диск «по умолчанию», который содержит каталог DLKM baz и остальные файлы в $(TARGET_VENDOR_RAMDISK_OUT) . Второй — это виртуальный диск dlkm_foobar , который содержит каталоги DLKM foo и bar , а параметр --ramdisk_type по умолчанию имеет значение DLKM .