Google 致力于为黑人社区推动种族平等。查看具体举措

实现 A/B 更新

想要实现 A/B 系统更新的原始设备制造商 (OEM) 和 SoC 供应商必须确保其引导加载程序实现 boot_control HAL,并将正确的参数传递到内核。

实现启动控件 HAL

支持 A/B 的引导加载程序必须在 hardware/libhardware/include/hardware/boot_control.h 中实现 boot_control HAL。您可以使用 system/extras/bootctl 实用程序和 system/extras/tests/bootloader/ 对实现进行测试。

此外,您还必须实现如下所示的状态机:

图 1. 引导加载程序状态机

设置内核

要实现 A/B 系统更新,请执行以下操作:

  1. 择优挑选下列内核补丁程序系列(如果需要):
  2. 确保内核命令行参数包含中以下额外参数:
    skip_initramfs rootwait ro init=/init root="/dev/dm-0 dm=system none ro,0 1 android-verity <public-key-id> <path-to-system-partition>"
    ... 其中,<public-key-id> 值是用于验证 verity 表签名的公钥的 ID(如需了解详情,请参阅 dm-verity)。
  3. 将包含公钥的 .X509 证书添加到系统密钥环:
    1. .der 格式的 .X509 证书复制到 kernel 目录的根目录。如果 .X509 证书的格式为 .pem 文件,请使用以下 openssl 命令将 .pem 格式转换为 .der 格式:
      openssl x509 -in <x509-pem-certificate> -outform der -out <x509-der-certificate>
    2. 构建 zImage 以将该证书添加为系统密钥环的一部分。要进行验证,请检查 procfs 条目(需要启用 KEYS_CONFIG_DEBUG_PROC_KEYS):
      angler:/# cat /proc/keys
      
      1c8a217e I------     1 perm 1f010000     0     0 asymmetri
      Android: 7e4333f9bba00adfe0ede979e28ed1920492b40f: X509.RSA 0492b40f []
      2d454e3e I------     1 perm 1f030000     0     0 keyring
      .system_keyring: 1/4
      如果成功添加了 .X509 证书,则表示系统密钥环中存在相应公钥(突出显示的部分表示公钥 ID)。
    3. 将空格替换为 #,并将其作为内核命令行中的 <public-key-id> 传递。例如,传递 Android:#7e4333f9bba00adfe0ede979e28ed1920492b40f 代替 <public-key-id>

设置构建变量

支持 A/B 更新的引导加载程序必须满足以下构建变量条件:

必须针对 A/B 更新目标定义的变量
  • AB_OTA_UPDATER := true
  • AB_OTA_PARTITIONS := \
      boot \
      system \
      vendor
    以及通过 {update_engine(无线装置、引导加载程序等)
  • PRODUCT_PACKAGES += \
      update_engine \
      update_verifier
如需查看示例,请参阅 /device/google/marlin/+/android-7.1.0_r1/device-common.mk。 您可以选择执行编译中所述的安装后(但在重新启动前)dex2oat 步骤。
强烈建议用于 A/B 目标
  • 定义 TARGET_NO_RECOVERY := true
  • 定义 BOARD_USES_RECOVERY_AS_BOOT := true
  • 不要定义 BOARD_RECOVERYIMAGE_PARTITION_SIZE
无法针对 A/B 目标定义的变量
  • BOARD_CACHEIMAGE_PARTITION_SIZE
  • BOARD_CACHEIMAGE_FILE_SYSTEM_TYPE
(可选)针对调试 build 定义的变量 PRODUCT_PACKAGES_DEBUG += update_engine_client

设置分区(插槽)

A/B 设备不需要恢复分区或缓存分区,因为 Android 已不再使用这些分区。数据分区现在用于存储下载的 OTA 更新包,而恢复映像代码位于启动分区。 所有 A/B 分区的分区都应按如下方式命名(槽位的名称始终为 ab 等): boot_a, boot_b, system_a, system_b, vendor_a, vendor_b.

缓存

对于非 A/B 更新,缓存分区用于存储下载的 OTA 更新包,并在执行更新时暂时隐藏区块。确定缓存分区的大小一直是一个棘手的问题,所需的大小取决于您想要执行的更新。最糟糕的情况是缓存分区与系统映像一样大。如果采用 A/B 更新,则无需隐藏区块(因为您始终是向当前未使用的分区写入数据);如果流式传输 A/B 更新,则无需在执行更新之前下载整个 OTA 更新包。

恢复

恢复 RAM 磁盘现已包含在 boot.img 文件中。进入恢复模式时,引导加载程序无法在内核命令行中添加 skip_initramfs 选项。

对于非 A/B 更新,恢复分区包含用于执行更新的代码。A/B 更新由在正常启动的系统映像中运行的 update_engine 执行。同时,仍有一种用于实现恢复出厂设置和旁加载更新包的恢复模式(“恢复”就由此而来)。恢复模式的代码和数据存储在 ramdisk 的常规启动分区中;为启动进入系统映像,引导加载程序会指示内核跳过 ramdisk(否则,设备会启动进入恢复模式)。恢复模式很小(其中大部分已在启动分区上),所以启动分区的大小不会增加。

Fstab

slotselect 参数必须位于 A/B 更新分区所对应的行中。例如:

<path-to-block-device>/vendor  /vendor  ext4  ro
wait,verify=<path-to-block-device>/metadata,slotselect

不得将任何分区命名为 vendor。系统会选择分区 vendor_avendor_b,并将其装载到 /vendor 装载点。

内核插槽参数

应通过特定的设备树 (DT) 节点 (/firmware/android/slot_suffix) 或 androidboot.slot_suffix 命令行参数传递当前插槽后缀。

默认情况下,fastboot 会刷写 A/B 设备上的当前插槽。如果更新包还包含其他非当前插槽的映像,则 fastboot 也会刷写这些映像。可用选项包括:

  • --slot SLOT:替换默认行为,并提示 fastboot 刷写以参数形式传入的插槽。
  • --set-active [SLOT]:将插槽设为活动插槽。如果未指定可选参数,则将当前插槽设为活动插槽。
  • fastboot --help:获取有关命令的详细信息。

如果引导加载程序实现 fastboot,则应该支持命令 set_active <slot>,该命令将当前活动插槽设置为指定插槽(此外,还必须清除该插槽的不可启动标记并重置重试计数)默认值)。引导加载程序还应支持以下变量:

  • has-slot:<partition-base-name-without-suffix>:如果指定分区支持插槽,则返回“yes”,否则返回“no”。
  • current-slot:返回接下来将从中启动的插槽后缀。
  • slot-count:返回一个表示可用插槽数量的整数。目前支持两个插槽,因此该值为 2
  • slot-successful:<slot-suffix>:如果指定插槽已标记为成功启动,则返回“yes”,否则返回“no”。
  • slot-unbootable:<slot-suffix>:如果指定插槽被标记为不可启动,则返回“yes”,否则返回“no”。
  • slot-retry-count:启动指定插槽的剩余重试次数。

要查看所有变量,请运行 fastboot getvar all

生成 OTA 更新包

OTA 更新包工具遵循的命令与不采取 A/B 更新的设备相同。target_files.zip 文件必须通过为 A/B 目标定义构建变量生成。OTA 更新包工具会自动识别并生成格式适用于 A/B 更新程序的更新包。

例如:

  • 生成完整 OTA:
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
        dist_output/tardis-target_files.zip \
        ota_update.zip
    
  • 生成增量 OTA:
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
        -i PREVIOUS-tardis-target_files.zip \
        dist_output/tardis-target_files.zip \
        incremental_ota_update.zip
    

配置分区

update_engine 可以更新同一磁盘中定义的任何一对 A/B 分区。一对分区有一个公共前缀(例如 systemboot)和按插槽划分的后缀(例如 _a)。载荷生成器为其定义更新的分区列表由 AB_OTA_PARTITIONS make 变量配置。

例如,如果磁盘中有一对分区 bootloader_abooloader_b_a_b 是槽后缀),您可以通过指定以下内容来更新这些分区政策:

AB_OTA_PARTITIONS := \
  boot \
  system \
  bootloader

update_engine 更新的所有分区不得由系统的其余部分修改。在增量更新期间,来自当前插槽的二进制数据将用于在新插槽中生成数据。任何修改都可能导致新插槽数据在更新过程中无法通过验证,从而导致更新失败。

配置安装后步骤

对于每个已更新的分区,您可以使用一组键值对配置不同的安装后步骤。要在新映像中运行位于 /system/usr/bin/postinst 的程序,请指定相对于系统分区中文件系统根目录的路径。

例如,usr/bin/postinstsystem/usr/bin/postinst(如果未使用 RAM 磁盘)。此外,请指定要传递到 mount(2) 系统调用的文件系统类型。 请将以下代码添加到产品或设备的 .mk.mk 文件中(如果适用):

AB_OTA_POSTINSTALL_CONFIG += \
  RUN_POSTINSTALL_system=true \
  POSTINSTALL_PATH_system=usr/bin/postinst \
  FILESYSTEM_TYPE_system=ext4

编译

出于安全考虑,system_server 无法使用即时 (JIT) 编译。这意味着,您必须至少为 system_serversystem_server 及其依赖项提前编译 odex 文件;其他内容则可以先不编译。

要在后台编译应用,您必须将以下内容添加到产品的设备配置(位于产品的 device.mk 中):

  1. 向 build 中添加原生组件,以确保编译脚本和二进制文件能够顺利编译并添加到系统映像中。
      # A/B OTA dexopt package
      PRODUCT_PACKAGES += otapreopt_script
    
  2. 将编译脚本连接到 update_engine,以便作为安装后步骤运行。
      # A/B OTA dexopt update_engine hookup
      AB_OTA_POSTINSTALL_CONFIG += \
        RUN_POSTINSTALL_system=true \
        POSTINSTALL_PATH_system=system/bin/otapreopt_script \
        FILESYSTEM_TYPE_system=ext4 \
        POSTINSTALL_OPTIONAL_system=true
    

如需了解如何将预先优化的文件安装到未使用的第二个系统分区,请参阅 DEX_PREOPT 文件的首次启动安装