Chuyển tính năng khởi động nhanh sang không gian người dùng

Fastboot là tên của một mô-đun và chế độ trình tải khởi động. Android 10 trở lên hỗ trợ các phân vùng có thể thay đổi kích thước bằng cách di dời quá trình triển khai fastboot từ trình tải khởi động sang không gian người dùng. Việc di dời này cho phép di chuyển mã nhấp nháy vào một vị trí chung có thể duy trì và kiểm thử, chỉ với các phần dành riêng cho nhà cung cấp của fastboot do một lớp trừu tượng phần cứng (HAL) triển khai. Ngoài ra, Android 12 trở lên hỗ trợ việc flash ramdisk thông qua một lệnh fastboot được thêm vào.

Thống nhất chế độ khởi động nhanh và chế độ khôi phục

Vì fastboot và chế độ khôi phục không gian người dùng tương tự nhau, nên bạn có thể hợp nhất chúng thành một phân vùng hoặc tệp nhị phân. Điều này mang lại những lợi ích như sử dụng ít dung lượng hơn, có ít phân vùng hơn và fastboot cũng như chế độ khôi phục chia sẻ nhân và thư viện.

Fastbootd là tên của một chế độ và trình nền không gian người dùng. Để hỗ trợ fastbootd, trình tải khởi động phải triển khai một lệnh khối điều khiển khởi động (BCB) mới của boot-fastboot. Để chuyển sang chế độ fastbootd, trình tải khởi động sẽ ghi boot-fastboot vào trường lệnh của thông báo BCB và giữ nguyên trường recovery của BCB (để cho phép khởi động lại mọi tác vụ khôi phục bị gián đoạn). Các trường status, stage và reserved cũng không thay đổi. Trình tải khởi động sẽ tải và khởi động vào hình ảnh khôi phục khi thấy boot-fastboot trong trường lệnh BCB. Sau đó, Recovery sẽ phân tích cú pháp thông báo BCB và chuyển sang chế độ fastbootd.

Lệnh ADB

Phần này mô tả lệnh adb để tích hợp fastbootd. Lệnh này có nhiều kết quả, tuỳ thuộc vào việc lệnh được thực thi bởi hệ thống hay bởi chế độ khôi phục.

Lệnh Fastboot

Phần này mô tả các lệnh fastboot để tích hợp fastbootd, bao gồm cả các lệnh mới để flash và quản lý các phân vùng logic. Một số lệnh có kết quả khác nhau, tuỳ thuộc vào việc lệnh đó được thực thi bởi trình tải khởi động hay bởi fastbootd.

Chế độ khởi động nhanh và trình tải khởi động

Trình tải khởi động sẽ flash các phân vùng bootloader, radio và boot/recovery, sau đó thiết bị sẽ khởi động vào fastboot (không gian người dùng) và flash tất cả các phân vùng khác. Trình tải khởi động phải hỗ trợ các lệnh sau.

Phân vùng động

Trình tải khởi động không được cho phép ghi hoặc xoá các phân vùng động và phải trả về lỗi nếu các thao tác này được thực hiện. Đối với các thiết bị phân vùng động được trang bị thêm, công cụ fastboot (và trình tải khởi động) hỗ trợ chế độ bắt buộc để cài đặt ROM trực tiếp một phân vùng động trong khi ở chế độ trình tải khởi động. Ví dụ: nếu system là một phân vùng động trên thiết bị được trang bị thêm, thì việc sử dụng lệnh fastboot --force flash system sẽ cho phép trình tải khởi động (thay vì fastbootd) cài đặt phân vùng.

Sạc ở chế độ tắt

Nếu một thiết bị hỗ trợ chế độ sạc khi tắt nguồn hoặc tự động khởi động vào một chế độ đặc biệt khi được cắm nguồn, thì việc triển khai lệnh fastboot oem off-mode-charge 0 phải bỏ qua các chế độ đặc biệt này để thiết bị khởi động như thể người dùng đã nhấn nút nguồn.

HAL OEM khởi động nhanh

Để thay thế hoàn toàn fastboot của trình tải khởi động, fastboot phải xử lý tất cả các lệnh fastboot hiện có. Nhiều lệnh trong số này là của OEM và được ghi lại nhưng yêu cầu phải triển khai tuỳ chỉnh. Nhiều lệnh dành riêng cho OEM không được ghi lại. Để xử lý các lệnh như vậy, HAL fastboot chỉ định các lệnh OEM bắt buộc. Các OEM cũng có thể triển khai các lệnh của riêng họ.

Định nghĩa về HAL fastboot như sau:

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);

};

Bật fastbootd

Cách bật fastbootd trên thiết bị:

1. Thêm fastbootd vào PRODUCT_PACKAGES trong device.mk: PRODUCT_PACKAGES += fastbootd.

2. Đảm bảo rằng HAL fastboot, HAL kiểm soát quá trình khởi động và HAL sức khoẻ được đóng gói trong hình ảnh khôi phục.

3. Thêm mọi quyền SEPolicy dành riêng cho thiết bị mà fastbootd yêu cầu. Ví dụ: fastbootd yêu cầu quyền ghi vào một phân vùng dành riêng cho thiết bị để flash phân vùng đó. Ngoài ra, việc triển khai HAL fastboot cũng có thể yêu cầu các quyền dành riêng cho thiết bị.

Để xác thực quy trình fastboot không gian người dùng, hãy chạy Bộ thử nghiệm của nhà cung cấp (VTS).

Ramdisk của nhà cung cấp Flash

Android 12 trở lên hỗ trợ việc nạp ramdisk bằng một lệnh fastboot được thêm vào để kéo hình ảnh vendor_boot đầy đủ từ một thiết bị. Lệnh này nhắc công cụ fastboot phía máy chủ đọc tiêu đề khởi động của nhà cung cấp, tạo lại hình ảnh và flash hình ảnh mới.

Để kéo hình ảnh vendor_boot đầy đủ, lệnh fetch:vendor_boot đã được thêm vào cả giao thức fastboot và quá trình triển khai fastbootd của giao thức này trong Android 12. Xin lưu ý rằng fastbootd có triển khai tính năng này, nhưng chính trình tải khởi động có thể không triển khai. OEM có thể thêm lệnh fetch:vendor_boot vào quá trình triển khai trình tải khởi động của giao thức. Tuy nhiên, nếu lệnh không được nhận dạng ở chế độ bộ nạp khởi động, thì việc flash ramdisk riêng lẻ của nhà cung cấp ở chế độ bộ nạp khởi động không phải là lựa chọn được nhà cung cấp hỗ trợ.

Các thay đổi về trình tải khởi động

Các lệnh getvar:max-fetch-size và fetch:name được triển khai trong fastbootd. Để hỗ trợ việc flash ramdisk của nhà cung cấp trong trình tải khởi động, bạn phải triển khai 2 lệnh này.

Các thay đổi về fastbootd

getvar:max-fetch-size tương tự như max-download-size. Tham số này chỉ định kích thước tối đa mà thiết bị có thể gửi trong một phản hồi DATA. Trình điều khiển không được tìm nạp kích thước lớn hơn giá trị này.

fetch:name[:offset[:size]] thực hiện một loạt các bước kiểm tra trên thiết bị. Nếu tất cả các điều kiện sau đều đúng, thì lệnh fetch:name[:offset[:size]] sẽ trả về dữ liệu:

• Thiết bị đang chạy một bản dựng có thể gỡ lỗi.
• Thiết bị đã mở khoá (trạng thái khởi động màu cam).
• Tên phân vùng được tìm nạp là vendor_boot.
• Giá trị size nằm trong khoảng 0 < size <= max-fetch-size.

Khi các thông tin này được xác minh, fetch:name[:offset[:size]] sẽ trả về kích thước và độ lệch của phân vùng. Xin lưu ý những điều sau:

• fetch:name tương đương với fetch:name:0, tương đương với fetch:name:0:partition_size.
• fetch:name:offset tương đương với fetch:name:offset:(partition_size - offset)

Do đó, fetch:name[:offset[:size]] = fetch:name:offset:(partition_size - offset).

Khi offset hoặc partition_size (hoặc cả hai) không được chỉ định, các giá trị mặc định sẽ được sử dụng, trong đó offset là 0 và size là giá trị được tính của partition_size - offset.

• Đã chỉ định độ lệch, chưa chỉ định kích thước: size = partition_size - offset
• Không chỉ định: sử dụng giá trị mặc định cho cả hai, size = partition_size – 0.

Ví dụ: fetch:foo tìm nạp toàn bộ phân vùng foo ở độ lệch 0.

Thay đổi người lái xe

Các lệnh đã được thêm vào công cụ fastboot để triển khai các thay đổi về trình điều khiển. Mỗi lệnh đều được liên kết với định nghĩa đầy đủ trong bảng các lệnh Fastboot.

• fastboot fetch vendor_boot out.img

  • Gọi getvar max-fetch-size để xác định kích thước khối.
  • Gọi getvar partition-size:vendor_boot[_a] để xác định kích thước của toàn bộ phân vùng.
  • Gọi fastboot fetch vendor_boot[_a]:offset:size cho mỗi đoạn. (Kích thước của đoạn lớn hơn kích thước vendor_boot, nên thường chỉ có một đoạn.)
  • Kết hợp dữ liệu với nhau, thành out.img.

• fastboot flash vendor_boot:default vendor-ramdisk.img

  Đây là một biến thể đặc biệt của lệnh flash. Thao tác này sẽ tìm nạp hình ảnh vendor_boot, như thể fastboot fetch đã được gọi.

  • Nếu quá trình khởi động của nhà cung cấp là tiêu đề phiên bản 3, thì quá trình này sẽ thực hiện những việc sau:
    • Thay thế ramdisk của nhà cung cấp bằng hình ảnh đã cho.
    • Nhấp nháy hình ảnh vendor_boot mới.
  • Nếu tiêu đề khởi động của nhà cung cấp là phiên bản 4, thì tiêu đề này sẽ thực hiện những việc sau:
    • Thay thế toàn bộ ổ đĩa RAM của nhà cung cấp bằng hình ảnh đã cho để hình ảnh đã cho trở thành phân đoạn ổ đĩa RAM duy nhất của nhà cung cấp trong hình ảnh vendor_boot.
    • Tính toán lại kích thước và độ lệch trong bảng ramdisk của nhà cung cấp.
    • Nhấp nháy hình ảnh vendor_boot mới.

• fastboot flash vendor_boot:foo vendor-ramdisk.img

  Tìm nạp vendor_boot image, như thể fastboot fetch đã được gọi.

  • Nếu tiêu đề khởi động của nhà cung cấp là phiên bản 3, thì hàm này sẽ trả về lỗi.

  • Nếu tiêu đề khởi động của nhà cung cấp là phiên bản 4, thì tiêu đề này sẽ thực hiện những việc sau:

    • Tìm phân vùng ramdisk của nhà cung cấp có tên ramdisk_<var>&lt;foo></var>. Nếu không tìm thấy hoặc nếu có nhiều kết quả trùng khớp, hàm này sẽ trả về lỗi.
    • Thay thế phân mảnh ramdisk của nhà cung cấp bằng hình ảnh đã cho.
    • Tính toán lại từng kích thước và độ lệch trong bảng ramdisk của nhà cung cấp.
    • Nhấp nháy hình ảnh vendor_boot mới.

  • Nếu bạn không chỉ định <foo>, thì hệ thống sẽ cố gắng tìm ramdisk_.

mkbootimg

Tên default được dành riêng để đặt tên cho các phân mảnh ramdisk của nhà cung cấp trong Android 12 trở lên. Mặc dù ngữ nghĩa fastboot flash vendor_boot:default vẫn giữ nguyên, nhưng bạn không được đặt tên cho các mảnh ramdisk là default.

Thay đổi về SELinux

Đã có thay đổi trong fastbootd.te để hỗ trợ việc flash ramdisk của nhà cung cấp.