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Intestazione immagine di avvio

Android 9 ha introdotto un campo Versione nell'intestazione dell'immagine di avvio, che consente di aggiornare l'intestazione mantenendo la compatibilità con le versioni precedenti. Il bootloader deve controllare il campo della versione dell'intestazione e analizzare di conseguenza l'intestazione. Dispositivi che vengono lanciati con:

Android 13 può utilizzare la versione 3 o 4 dell'intestazione di avvio. Per i dispositivi che supportano l'architettura Generic Kernel Image (GKI), la versione 4 è l'immagine di avvio principale e il campo os_version nell'intestazione di avvio deve essere zero. Il bootloader del dispositivo dovrebbe invece ottenere le informazioni sulla versione provenienti dalle proprietà dell'Avvio verificato di Android (AVB).
Android 12 può utilizzare la versione 3 o 4 dell'intestazione di avvio. Per i dispositivi che supportano l'architettura Generic Kernel Image (GKI), la versione 4 è l'immagine di avvio principale.
Android 11 può utilizzare la versione 3 dell'intestazione di avvio. Per i dispositivi che supportano l'architettura Generic Kernel Image (GKI), questa versione deve essere utilizzata per l'immagine di avvio principale.
Android 10 deve utilizzare la versione 2 dell'intestazione di avvio.
Android 9 deve utilizzare l'intestazione di avvio versione 1.
Per Android 8 e versioni precedenti si intende l'utilizzo di un'intestazione dell'immagine di avvio versione 0.

Per tutti i dispositivi con Android 9 o versioni successive, la suite di test del fornitore (VTS) controlla il formato dell'immagine boot/recovery per garantire che l'intestazione dell'immagine di avvio utilizzi la versione corretta. Per visualizzare i dettagli AOSP su tutte le intestazioni delle immagini di avvio del fornitore e di avvio supportate, consulta system/tools/mkbootimg/include/bootimg/bootimg.h.

Implementare il controllo delle versioni dell'intestazione dell'immagine di avvio

Lo strumento mkbootimg accetta i seguenti argomenti.

Argomento	Descrizione
`header_version`	Imposta la versione dell'intestazione dell'immagine di avvio. Un'immagine di avvio con una versione di intestazione: 1 o 2 supporta un'immagine DTBO di ripristino o un'immagine ACPIO di ripristino. 3 non supporta le immagini di ripristino.
`recovery_dtbo`	Utilizzato per le architetture che utilizzano DTB. Specifica il percorso dell'immagine DTBO di ripristino. Facoltativo per i dispositivi A/B, che non richiedono un'immagine di ripristino. Dispositivi non A/B che utilizzano `header_version`: 1 o 2 può specificare questo percorso o utilizzare la sezione `recovery_acpio` per specificare un percorso di un'immagine ACPIO di ripristino. 3 non può specificare un'immagine DTBO di ripristino.
`recovery_acpio`	Utilizzato per le architetture che utilizzano ACPI anziché DTB. Specifica il percorso dell'immagine ACPIO di ripristino. Facoltativo per i dispositivi A/B, che non richiedono un'immagine di ripristino. Dispositivi non A/B che utilizzano `header_version`: 1 o 2 possono specificare questo percorso o utilizzare la sezione `recovery_dtbo` per specificare un percorso a un'immagine DTBO di ripristino. 3 non può specificare un'immagine ACPIO di ripristino.
`dtb`	Percorso dell'immagine DTB inclusa nelle immagini di avvio/ripristino.
`dtb_offset`	Se aggiunta all'argomento `base`, fornisce l'indirizzo di caricamento fisico per la struttura di dispositivi finale. Ad esempio, se l'argomento `base` è `0x10000000` e l'argomento `dtb_offset` è `0x01000000`, `dtb_addr_field` nell'intestazione dell'immagine di avvio viene compilato come `0x11000000`.

Il dispositivo BoardConfig.mk utilizza la configurazione BOARD_MKBOOTIMG_ARGS per aggiungere header version agli altri argomenti specifici della scheda di mkbootimg. Ad esempio:

BOARD_MKBOOTIMG_ARGS := --ramdisk_offset $(BOARD_RAMDISK_OFFSET) --tags_offset $(BOARD_KERNEL_TAGS_OFFSET) --header_version $(BOARD_BOOTIMG_HEADER_VERSION)

Il sistema di build Android utilizza la variabile BoardConfig BOARD_PREBUILT_DTBOIMAGE per impostare l'argomento recovery_dtbo dello strumento mkbootimg durante la creazione dell'immagine di ripristino. Per informazioni dettagliate sulle modifiche AOSP (Android Open Source Project), consulta gli elenchi di modifiche associati per il controllo delle versioni delle intestazioni delle immagini di avvio.

Intestazione immagine di avvio, versione 4

Android 12 fornisce un boot_signature nell'intestazione dell'immagine di avvio 4, che può essere utilizzato per verificare l'integrità del kernel e del ramdisk. Il controllo viene eseguito in VtsSecurityAvbTest ed è obbligatorio per i dispositivi che utilizzano l'architettura GKI. Tuttavia, boot_signature non fa parte del processo di avvio verificato specifico del dispositivo e viene utilizzato solo in VTS. Per i dettagli, vedi Configurazione scheda boot.img GKI e impostazioni di avvio verificato GKI.

La versione 4 dell'intestazione dell'immagine di avvio del fornitore supporta più frammenti ramdisk del fornitore.

La versione 4 della versione dell'intestazione dell'immagine di avvio utilizza il seguente formato.

struct boot_img_hdr
{
#define BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[BOOT_MAGIC_SIZE];

    uint32_t kernel_size;    /* size in bytes */
    uint32_t ramdisk_size;   /* size in bytes */

    uint32_t os_version;

    uint32_t header_size;    /* size of boot image header in bytes */
    uint32_t reserved[4];
    uint32_t header_version; /* offset remains constant for version check */

#define BOOT_ARGS_SIZE 512
#define BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE 1024
    uint8_t cmdline[BOOT_ARGS_SIZE + BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE];

    uint32_t signature_size; /* size in bytes */
};

Intestazione immagine di avvio, versione 3

Android 11 aggiorna l'intestazione dell'immagine di avvio alla versione 3, rimuovendo i seguenti dati:

Booloader di seconda fase. I campi second_size e second_addr non vengono più visualizzati nell'intestazione dell'immagine di avvio. I dispositivi con bootloader di seconda fase devono archiviare il bootloader in una partizione separata.
Immagine di ripristino. Il requisito per specificare un'immagine di ripristino è stato ritirato e i campi recovery_dtbo_size, recovery_dtbo_offset, recovery_acpio_size e recovery_acpio_offset non vengono più visualizzati nell'intestazione dell'immagine di avvio.
- I dispositivi A/B utilizzano uno schema di aggiornamento e ripristino che rende inutile specificare un'immagine DTBO o ACPIO per il ripristino.
- I dispositivi non A/B che vogliono specificare un'immagine di ripristino (DTBO o ACPIO) devono utilizzare l'intestazione immagine di avvio versione 1 o 2.
blob ad albero dei dispositivi (DTB). Il DTB è archiviato nella partizione di avvio del fornitore, quindi i campi dtb_size e dtb_addr non vengono più visualizzati nell'intestazione dell'immagine di avvio (ma sono presenti nell'intestazione dell'immagine di avvio del fornitore).

I dispositivi possono utilizzare l'intestazione dell'immagine di avvio versione 3 per conformarsi all'architettura Generic Kernel Image (GKI), che unifica il kernel principale e sposta i moduli del fornitore necessari per l'avvio alla partizione vendor_boot (ossia l'immagine di avvio contiene solo componenti GKI). Dispositivi che:

Usa GKI (richiede il kernel android-4.19 o android-5.4), ma non usa gli aggiornamenti A/B. Puoi specificare un'immagine di ripristino utilizzando immagine di avvio versione 3 per l'immagine di avvio e immagine di avvio versione 2 per l'immagine di ripristino.
Non utilizzare GKI e non utilizzare gli aggiornamenti A/B. Puoi specificare un'immagine di ripristino utilizzando l'immagine di avvio versione 1 o 2 sia per le immagini di avvio che per le immagini di ripristino.

La versione 3 della versione dell'intestazione dell'immagine di avvio utilizza il formato seguente.

struct boot_img_hdr
{
#define BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[BOOT_MAGIC_SIZE];

    uint32_t kernel_size;    /* size in bytes */
    uint32_t ramdisk_size;   /* size in bytes */

    uint32_t os_version;

    uint32_t header_size;    /* size of boot image header in bytes */
    uint32_t reserved[4];
    uint32_t header_version; /* offset remains constant for version check */

#define BOOT_ARGS_SIZE 512
#define BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE 1024
    uint8_t cmdline[BOOT_ARGS_SIZE + BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE];
};

Intestazione immagine di avvio, versione 2

Android 10 aggiorna l'intestazione dell'immagine di avvio alla versione 2, che aggiunge una sezione per le informazioni di ripristino sull'immagine DTB (dimensioni dell'immagine e indirizzo di caricamento fisico).

La versione 2 della versione dell'intestazione dell'immagine di avvio utilizza il formato seguente.

struct boot_img_hdr
{
    uint8_t magic[BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t kernel_size;               /* size in bytes */
    uint32_t kernel_addr;               /* physical load addr */

    uint32_t ramdisk_size;              /* size in bytes */
    uint32_t ramdisk_addr;              /* physical load addr */

    uint32_t second_size;               /* size in bytes */
    uint32_t second_addr;               /* physical load addr */

    uint32_t tags_addr;                 /* physical addr for kernel tags */
    uint32_t page_size;                 /* flash page size we assume */
    uint32_t header_version;
    uint32_t os_version;
    uint8_t name[BOOT_NAME_SIZE];       /* asciiz product name */
    uint8_t cmdline[BOOT_ARGS_SIZE];
    uint32_t id[8];                     /* timestamp / checksum / sha1 / etc */
    uint8_t extra_cmdline[BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE];
    uint32_t recovery_[dtbo|acpio]_size;    /* size of recovery image */
    uint64_t recovery_[dtbo|acpio]_offset;  /* offset in boot image */
    uint32_t header_size;               /* size of boot image header in bytes */
    uint32_t dtb_size;                  /* size of dtb image */
    uint64_t dtb_addr;                  /* physical load address */
};

Intestazione immagine di avvio, versione 1

Android 9 converte il campo unused dell'intestazione dell'immagine di avvio in un campo della versione dell'intestazione. I dispositivi che vengono lanciati con Android 9 devono utilizzare l'intestazione dell'immagine di avvio con la versione dell'intestazione impostata su 1 o successiva (verificato da VTS).

La versione 1 della versione dell'intestazione dell'immagine di avvio utilizza il seguente formato.

struct boot_img_hdr
{
    uint8_t magic[BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t kernel_size;               /* size in bytes */
    uint32_t kernel_addr;               /* physical load addr */
    uint32_t ramdisk_size;              /* size in bytes */
    uint32_t ramdisk_addr;              /* physical load addr */

    uint32_t second_size;               /* size in bytes */
    uint32_t second_addr;               /* physical load addr */

    uint32_t tags_addr;                 /* physical addr for kernel tags */
    uint32_t page_size;                 /* flash page size we assume */
    uint32_t header_version;
    uint32_t os_version;
    uint8_t name[BOOT_NAME_SIZE];       /* asciiz product name */
    uint8_t cmdline[BOOT_ARGS_SIZE];
    uint32_t id[8];                     /* timestamp / checksum / sha1 / etc */
    uint8_t extra_cmdline[BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE];
    uint32_t recovery_[dtbo|acpio]_size;    /* size of recovery image */
    uint64_t recovery_[dtbo|acpio]_offset;  /* offset in boot image */
    uint32_t header_size;               /* size of boot image header in bytes */
};

I dispositivi non A/B possono specificare un'immagine overlay DTB/ACPI per il ripristino per contribuire a mitigare gli errori di aggiornamento over-the-air (OTA). I dispositivi A/B non presentano questo problema e non devono specificare un'immagine overlay. Puoi specificare un'immagine DTBO o un'immagine ACPIO, ma non entrambe (perché sono utilizzate da architetture diverse). Per configurare correttamente l'intestazione dell'immagine di avvio, quando utilizzi:

Un'immagine DTBO per il recupero, includi i campi recovery_dtbo_size e recovery_dtbo_offset (non i campi recovery_acpio_size e recovery_acpio_offset).
Un'immagine ACPIO per il recupero, includi i campi recovery_acpio_size e recovery_acpio_offset (non i campi recovery_dtbo_size e recovery_dtbo_offset).

Il campo header_size contiene le dimensioni dell'intestazione dell'immagine di avvio. Se la versione dell'intestazione dell'immagine di avvio è impostata su 1, il campo id contiene il digest SHA-1 per la sezione recovery_[dtbo|acpio] dell'immagine di avvio, oltre a kernel, ramdisk e second sections. Per maggiori dettagli sui campi recovery_[dtbo|acpio]_size e recovery_[dtbo|acpio]_offset, consulta Immagini di ripristino.

Intestazione immagine di avvio legacy, versione 0

I dispositivi lanciati prima di Android 9 utilizzando l'intestazione dell'immagine di avvio legacy sono considerati come l'utilizzo di un'intestazione immagine di avvio versione 0.

struct boot_img_hdr
{
    uint8_t magic[BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t kernel_size;                /* size in bytes */
    uint32_t kernel_addr;                /* physical load addr */

    uint32_t ramdisk_size;               /* size in bytes */
    uint32_t ramdisk_addr;               /* physical load addr */

    uint32_t second_size;                /* size in bytes */
    uint32_t second_addr;                /* physical load addr */

    uint32_t tags_addr;                  /* physical addr for kernel tags */
    uint32_t page_size;                  /* flash page size we assume */
    uint32_t unused;
    uint32_t os_version;
    uint8_t name[BOOT_NAME_SIZE];        /* asciiz product name */
    uint8_t cmdline[BOOT_ARGS_SIZE];
    uint32_t id[8];                      /* timestamp / checksum / sha1 / etc */
    uint8_t extra_cmdline[BOOT_EXTRA_ARGS_SIZE];
};