Cómo mover fastboot al espacio de usuario

Fastboot es el nombre de un módulo y modo de bootloader. Android 10 y las versiones posteriores admiten particiones que pueden cambiar de tamaño reubicando la implementación de fastboot del bootloader al espacio de usuario. Esta reubicación permite mover el código de actualización a una ubicación común mantenible y probada con solo las partes específicas del proveedor de fastboot implementadas por una capa de abstracción de hardware (HAL). Además, Android 12 y las versiones posteriores admiten la escritura en la memoria flash de discos RAM a través de un comando fastboot agregado.

Unifica Fastboot y Recovery

Debido a que el fastboot y la recuperación del espacio de usuario son similares, puedes combinarlos en una partición o un objeto binario. Esto proporciona ventajas, como usar menos espacio, tener menos particiones en general y hacer que fastboot y la recuperación compartan su kernel y las bibliotecas.

Fastbootd es el nombre de un daemon y un modo de espacio de usuario. Para admitir fastbootd, el bootloader debe implementar un nuevo comando de bloque de control de inicio (BCB) de boot-fastboot. Para ingresar al modo fastbootd, el bootloader escribe boot-fastboot en el campo de comandos del mensaje BCB y deja el campo recovery de BCB sin cambios (para permitir reiniciar cualquier tarea de recuperación interrumpida). Los campos status, stage y reserved tampoco se modifican. El bootloader carga y se inicia en la imagen de recuperación cuando ve boot-fastboot en el campo de comandos del BCB. Luego, la recuperación analiza el mensaje BCB y cambia al modo fastbootd.

Comandos de ADB

En esta sección, se describe el comando adb para integrar fastbootd. El comando tiene diferentes resultados, según si se ejecuta por el sistema o por la recuperación.

Comandos de Fastboot

En esta sección, se describen los comandos de fastboot para integrar fastbootd, incluidos los comandos nuevos para escribir en la memoria flash y administrar particiones lógicas. Algunos comandos tienen resultados diferentes, según si los ejecutó el bootloader o fastbootd.

Fastboot y bootloader

El bootloader escribe en la memoria flash las particiones bootloader, radio y boot/recovery. Después de eso, el dispositivo se inicia en fastboot (espacio de usuario) e instala todas las demás particiones. El bootloader debe admitir los siguientes comandos.

Particiones dinámicas

El bootloader no debe permitir la actualización ni el borrado de particiones dinámicas, y debe mostrar un error si se intentan estas operaciones. En el caso de los dispositivos con particiones dinámicas retroadaptadas, la herramienta fastboot (y el bootloader) admiten un modo forzoso para escribir directamente una partición dinámica en modo bootloader. Por ejemplo, si system es una partición dinámica en el dispositivo retroadaptado, usar el comando fastboot --force flash system habilita el bootloader (en lugar de fastbootd) para que escriba en la partición.

Carga en modo de apagado

Si un dispositivo admite la carga en modo de apagado o, de lo contrario, se inicia automáticamente en un modo especial cuando se aplica energía, una implementación del comando fastboot oem off-mode-charge 0 debe omitir estos modos especiales para que el dispositivo se inicie como si el usuario hubiera presionado el botón de encendido.

HAL de OEM de Fastboot

Para reemplazar por completo el fastboot del bootloader, fastboot debe controlar todos los comandos existentes de fastboot. Muchos de estos comandos son de OEM y están documentados, pero requieren una implementación personalizada. Muchos comandos específicos del OEM no están documentados. Para controlar esos comandos, el HAL de fastboot especifica los comandos OEM necesarios. Los OEM también pueden implementar sus propios comandos.

La definición de HAL de fastboot es la siguiente:

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);

};

Habilita fastbootd

Para habilitar fastbootd en un dispositivo, haz lo siguiente:

1. Agrega fastbootd a PRODUCT_PACKAGES en device.mk: PRODUCT_PACKAGES += fastbootd.

2. Asegúrate de que el HAL de fastboot, el HAL de control de inicio y el HAL de estado se empaqueten como parte de la imagen de recuperación.

3. Agrega los permisos de SEPolicy específicos del dispositivo que requiera fastbootd. Por ejemplo, fastbootd requiere acceso de escritura a una partición específica del dispositivo para escribir en ella. Además, la implementación de la HAL de fastboot puede requerir permisos específicos del dispositivo.

Para validar el inicio rápido del espacio de usuario, ejecuta el Paquete de pruebas de proveedores (VTS).

Escritura en la memoria flash de discos RAM del proveedor

Android 12 y versiones posteriores admiten la escritura en la memoria flash de ramdisks con un comando fastboot adicional que extrae la imagen vendor_boot completa de un dispositivo. El comando solicita a la herramienta de fastboot del host que lea el encabezado de inicio del proveedor, vuelva a crear la imagen y escriba en la memoria flash de la imagen nueva.

Para extraer la imagen vendor_boot completa, se agregó el comando fetch:vendor_boot al protocolo fastboot y a la implementación de fastbootd del protocolo en Android 12. Ten en cuenta que fastbootd lo implementa, pero es posible que el bootloader en sí no lo haga. Los OEMs pueden agregar el comando fetch:vendor_boot a su implementación del bootloader del protocolo. Sin embargo, si el comando no se reconoce en el modo de bootloader, la actualización de las ramdisks individuales del proveedor en el modo de bootloader no es una opción compatible con el proveedor.

Cambios en el bootloader

Los comandos getvar:max-fetch-size y fetch:name se implementan en fastbootd. Para admitir la actualización de las ramdisks del proveedor en el bootloader, debes implementar estos dos comandos.

Cambios de fastbootd

getvar:max-fetch-size es similar a max-download-size. Especifica el tamaño máximo que el dispositivo puede enviar en una respuesta de DATA. El controlador no debe recuperar un tamaño mayor que este valor.

fetch:name[:offset[:size]] realiza una serie de verificaciones en el dispositivo. Si se cumple todo lo siguiente, el comando fetch:name[:offset[:size]] muestra datos:

• El dispositivo está ejecutando una compilación depurable.
• El dispositivo está desbloqueado (estado de inicio en naranja).
• El nombre de la partición recuperada es vendor_boot.
• El valor de size se encuentra entre 0 < size <= max-fetch-size.

Cuando se verifican, fetch:name[:offset[:size]] muestra el tamaño y el desplazamiento de la partición. Ten en cuenta lo siguiente:

• fetch:name es equivalente a fetch:name:0, que es equivalente a fetch:name:0:partition_size.
• fetch:name:offset es igual a fetch:name:offset:(partition_size - offset).

Por lo tanto, fetch:name[:offset[:size]] = fetch:name:offset:(partition_size - offset).

Cuando no se especifican offset o partition_size (o ambos), se usan los valores predeterminados, que para offset es 0 y para size es el valor calculado de partition_size - offset.

• Desplazamiento especificado, tamaño sin especificar: size = partition_size - offset
• Si no se especifica ninguno, se usan los valores predeterminados para ambos, size = partition_size - 0.

Por ejemplo, fetch:foo recupera toda la partición foo en el desplazamiento 0.

Cambios en el controlador

Se agregaron comandos a la herramienta fastboot para implementar cambios en el controlador. Cada uno está ligado a su definición completa en la tabla de comandos de Fastboot.

• fastboot fetch vendor_boot out.img

  • Llama a getvar max-fetch-size para determinar el tamaño del fragmento.
  • Llama a getvar partition-size:vendor_boot[_a] para determinar el tamaño de toda la partición.
  • Llama a fastboot fetch vendor_boot[_a]:offset:size para cada fragmento. (El tamaño del fragmento es mayor que el tamaño de vendor_boot, por lo que generalmente hay un solo fragmento).
  • Une los datos en out.img.

• fastboot flash vendor_boot:default vendor-ramdisk.img

  Esta es una variante especial del comando flash. Recupera la imagen vendor_boot, como si se llamara a fastboot fetch.

  • Si el inicio del proveedor tiene el encabezado de la versión 3, hace lo siguiente:
    • Reemplaza el ramdisk del proveedor por la imagen determinada.
    • Muestra la nueva imagen vendor_boot.
  • Si el encabezado de inicio del proveedor es la versión 4, hace lo siguiente:
    • Reemplaza todo el ramdisk del proveedor por la imagen determinada para que esta se convierta en el único fragmento de ramdisk del proveedor en la imagen vendor_boot.
    • Vuelve a calcular el tamaño y el desplazamiento en la tabla de ramdisk del proveedor.
    • Escribe en la memoria flash la nueva imagen vendor_boot.

• fastboot flash vendor_boot:foo vendor-ramdisk.img

  Recupera vendor_boot image, como si se llamara a fastboot fetch.

  • Si el encabezado de inicio del proveedor es la versión 3, se muestra un error.

  • Si el encabezado de inicio del proveedor es la versión 4, hace lo siguiente:

    • Busca el fragmento de ramdisk del proveedor con el nombre ramdisk_<var>&lt;foo></var>. Si no se encuentra o si hay varias coincidencias, muestra un error.
    • Reemplaza el fragmento de ramdisk del proveedor por la imagen determinada.
    • Vuelve a calcular cada tamaño y desplazamiento en la tabla del ramdisk del proveedor.
    • Muestra la nueva imagen vendor_boot.

  • Si no se especifica <foo>, se intenta encontrar ramdisk_.

mkbootimg

El nombre default está reservado para nombrar fragmentos de ramdisk del proveedor en Android 12 y versiones posteriores. Si bien la semántica de flash vendor_boot:default de fastboot sigue siendo la misma, no debes nombrar tus fragmentos de ramdisk como default.

Cambios de SELinux

Se realizó un cambio en fastbootd.te para admitir la actualización de las ramdisks del proveedor.