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Mover o fastboot para o espaço do usuário

O Android 10 e versões mais recentes oferecem suporte a partições redimensionáveis, realocando a implementação do fastboot do carregador de inicialização para o espaço do usuário. Essa realocação permite mover o código de atualização para um local comum sustentável e testável com apenas as partes específicas do fornecedor do fastboot implementadas por uma camada de abstração de hardware (HAL). Além disso, o Android 12 e versões mais recentes oferecem suporte à atualização em ramdisks usando um comando fastboot adicionado.

Unificar o fastboot e a recuperação

Como o fastboot e a recuperação do espaço do usuário são semelhantes, é possível mesclá-los em uma partição ou binário. Isso oferece vantagens como o uso de menos espaço, ter menos partições no geral e fazer com que o fastboot e a recuperação compartilhem o kernel e as bibliotecas.

Para oferecer suporte a fastbootd, o carregador de inicialização precisa implementar um novo comando de bloco de controle de inicialização (BCB, na sigla em inglês) de boot-fastboot. Para entrar no modo fastbootd, o carregador de inicialização grava boot-fastboot no campo de comando da mensagem do BCB e deixa o campo recovery do BCB inalterado (para ativar a reinicialização de qualquer tarefa de recuperação interrompida). Os campos status, stage e reserved também permanecem inalterados. O carregador de inicialização carrega e inicializa na imagem de recuperação ao ver boot-fastboot no campo de comando do BCB. Em seguida, a recuperação analisa a mensagem do BCB e alterna para o modo fastbootd.

Comandos adb

Esta seção descreve o comando adb para integrar o fastbootd. O comando tem resultados diferentes, dependendo se é executado pelo sistema ou por recuperação.

Comando	Descrição
`reboot fastboot`	É reinicializado no `fastbootd` (sistema). Insere `fastbootd` diretamente sem uma reinicialização (recuperação).

Comandos de fastboot

Esta seção descreve os comandos do fastboot para integrar o fastbootd, incluindo novos comandos para atualizar e gerenciar partições lógicas. Alguns comandos têm resultados diferentes, dependendo se foram executados pelo carregador de inicialização ou por fastbootd.

Comando	Descrição
`reboot recovery`	Reinicializa a recuperação (carregador de inicialização). Inicia a recuperação diretamente sem uma reinicialização (`fastbootd`).
`reboot fastboot`	Reinicializa em `fastbootd`.
`getvar is-userspace`	Retorna `yes` (`fastbootd`). Retorna `no` (carregador de inicialização).
`getvar is-logical:<partition>`	Retorna `yes` se a partição especificada é uma partição lógica. Caso contrário, retorna `no`. As partições lógicas oferecem suporte a todos os comandos listados abaixo.
`getvar super-partition-name`	Retorna o nome da superpartição. O nome incluirá o sufixo de slot atual se a superpartição for A/B (geralmente não é).
`create-logical-partition <partition> <size>`	Cria uma partição lógica com o nome e o tamanho fornecidos. O nome não pode existir como uma partição lógica.
`delete-logical-partition <partition>`	Exclui a partição lógica especificada (apaga efetivamente a partição).
`resize-logical-partition <partition> <size>`	Redimensiona a partição lógica para o novo tamanho sem alterar o conteúdo. Falha se não houver espaço suficiente disponível para fazer o redimensionamento.
`update-super <partition>`	Mescla as alterações nos metadados da superpartição. Se uma mesclagem não for possível (por exemplo, se o formato no dispositivo for de uma versão sem suporte), esse comando vai falhar. Um parâmetro `wipe` opcional substitui os metadados do dispositivo em vez de realizar uma mesclagem.
`flash <partition> [ <filename> ]`	Grava um arquivo em uma partição flash. O dispositivo precisa estar desbloqueado.
`erase <partition>`	Apaga uma partição (não é necessário para ser uma limpeza segura). O dispositivo precisa estar desbloqueado.
`getvar <variable> \| all`	Mostra uma variável do carregador de inicialização ou todas as variáveis. Se a variável não existir, retornará um erro.
`set_active <slot>`	Define o slot de inicialização A/B fornecido como `active`. Na próxima tentativa, o sistema será inicializado pelo slot especificado. Para suporte A/B, os slots são conjuntos duplicados de partições que podem ser inicializados de forma independente. Os slots são chamados de `a`, `b` e assim por diante, e são diferenciados pela adição dos sufixos `_a`, `_b` e assim por diante ao nome da partição.
`reboot`	Reinicializa o dispositivo normalmente.
`reboot-bootloader` (ou `reboot bootloader`)	Reinicializa o dispositivo no carregador de inicialização.
`fastboot fetch vendor_boot <out.img>`	Use no Android 12 e versões mais recentes para oferecer suporte à atualização dos ramdisks do fornecedor. Recebe o tamanho inteiro da partição e o tamanho do bloco. Recebe dados de cada bloco e os agrupa em `<out.img>` Veja mais detalhes em `fastboot fetch vendor_boot <out.img>`.
`fastboot flash vendor_boot:default <vendor-ramdisk.img>`	Use no Android 12 e versões mais recentes para oferecer suporte à atualização de ramdisks do fornecedor. Essa é uma variante especial do comando flash. Ele executa uma função de imagem `fetch vendor_boot`, como se `fastboot fetch` fosse chamado. A nova imagem `vendor_boot` atualizada depende da versão 3 ou 4 do cabeçalho de inicialização. Para mais detalhes, consulte `fastboot flash vendor_boot:default <vendor-ramdisk.img>`.
`fastboot flash vendor_boot:<foo> <vendor-ramdisk.img>`	Use no Android 12 e versões mais recentes para oferecer suporte à atualização de ramdisks do fornecedor. Busca a imagem `vendor_boot`. Retorna um erro se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 3. Se for a versão 4, ele encontrará o fragmento do ramdisk correto do fornecedor (se disponível). Ele substitui essa imagem pela imagem fornecida, recalcula os tamanhos e os deslocamentos e atualiza o novo `vendor_boot image`. Para mais detalhes, consulte `fastboot flash vendor_boot:<foo> <vendor-ramdisk.img>`

Fastboot e carregador de inicialização

O carregador de inicialização atualiza as partições bootloader, radio e boot/recovery. Depois disso, o dispositivo é inicializado no fastboot (espaço do usuário) e atualiza todas as outras partições. O carregador de inicialização precisa ser compatível com os comandos abaixo.

Comando	Descrição
`download`	Faz o download da imagem para atualização.
`flash recovery <image>/ flash boot <image>/ flash bootloader <image>/`	Atualiza a partição `recovery/boot` e o carregador de inicialização.
`reboot`	Reinicializa o dispositivo.
`reboot fastboot`	Reinicializa para o fastboot.
`reboot recovery`	Reinicializa a recuperação.
`getvar`	Recebe uma variável do carregador de inicialização necessária para a atualização da imagem de recuperação/inicialização (por exemplo, `current-slot` e `max-download-size`).
`oem <command>`	Comando definido pelo OEM.

Partições dinâmicas

O carregador de inicialização não pode permitir a atualização ou a limpeza de partições dinâmicas e precisa retornar um erro em caso de tentativa dessas operações. Para dispositivos atualizados de partição dinâmica, a ferramenta fastboot (e o carregador de inicialização) aceita um modo de força para atualizar diretamente uma partição dinâmica no modo de carregador de inicialização. Por exemplo, se system for uma partição dinâmica no dispositivo atualizado, o uso do comando fastboot --force flash system permitirá que o carregador de inicialização (em vez de fastbootd) atualize a partição.

Carregamento no modo desativado

Se um dispositivo oferecer suporte ao carregamento fora do modo ou for inicializado automaticamente em um modo especial quando a energia estiver ativada, uma implementação do comando fastboot oem off-mode-charge 0 precisará ignorar esses modos especiais, para que o dispositivo seja inicializado como se o usuário tivesse pressionado o botão liga/desliga.

HAL de OEM de fastboot

Para substituir completamente o fastboot, o fastboot precisa processar todos os comandos do fastboot atuais. Muitos desses comandos são de OEMs e estão documentados, mas exigem uma implementação personalizada. Muitos comandos específicos do OEM não são documentados. Para processar esses comandos, a HAL de fastboot especifica os comandos do OEM necessários. Os OEMs também podem implementar os próprios comandos.

A definição da HAL de fastboot é esta:

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);

};

Ativar o fastbootd

Para ativar o fastbootd em um dispositivo:

Adicionar fastbootd a PRODUCT_PACKAGES em device.mk: PRODUCT_PACKAGES += fastbootd.
Confira se a HAL de fastboot, a HAL de controle de inicialização e a HAL de integridade estão empacotados como parte da imagem de recuperação.
Adicione todas as permissões SEPolicy específicas do dispositivo exigidas por fastbootd. Por exemplo, fastbootd requer acesso de gravação a uma partição específica do dispositivo para atualizar essa partição. Além disso, a implementação da HAL de fastboot também pode exigir permissões específicas do dispositivo.

Para validar o fastboot do espaço do usuário, execute o conjunto de testes de fornecedor (VTS).

Atualizar ramdisks do fornecedor

O Android 12 e versões mais recentes oferecem suporte à atualização de ramdisks com um comando fastboot adicionado que extrai a imagem vendor_boot completa de um dispositivo. O comando solicita que a ferramenta fastboot no lado do host leia o cabeçalho de inicialização do fornecedor, recrie a imagem e a atualize.

Para extrair a imagem vendor_boot completa, o comando fetch:vendor_boot foi adicionado ao protocolo fastboot e à implementação fastbootd do protocolo no Android 12. O fastbootd implementa isso, mas o próprio carregador de inicialização pode não fazer isso. Os OEMs podem adicionar o comando fetch:vendor_boot à implementação do carregador de inicialização do protocolo. No entanto, se o comando não for reconhecido no modo do carregador de inicialização, a atualização dos ramdisks de fornecedores individuais no modo de carregador de inicialização não será uma opção aceita pelo fornecedor.

Mudanças no carregador de inicialização

Os comandos getvar:max-fetch-size e fetch:name são implementados em fastbootd. Para oferecer suporte à atualização dos ramdisks do fornecedor no carregador de inicialização, implemente estes dois comandos.

Mudanças no fastboot

getvar:max-fetch-size é semelhante a max-download-size. Ele especifica o tamanho máximo que o dispositivo pode enviar em uma resposta de DADOS. O driver não pode buscar um tamanho maior que esse valor.

O fetch:name[:offset[:size]] executa uma série de verificações no dispositivo. Se todas as condições a seguir forem verdadeiras, o comando fetch:name[:offset[:size]] vai retornar dados:

O dispositivo está executando um build depurável.
O dispositivo está desbloqueado (o estado de inicialização é laranja).
O nome da partição buscado é vendor_boot.
O valor de size está dentro de 0 < size <= max-fetch-size.

Quando eles são verificados, fetch:name[:offset[:size]] retorna o tamanho e o deslocamento da partição. Observe o seguinte:

fetch:name é equivalente a fetch:name:0, que equivale a fetch:name:0:partition_size.
fetch:name:offset é equivalente a fetch:name:offset:(partition_size - offset)

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

Quando offset ou partition_size (ou ambos) não forem especificados, os valores padrão serão usados, o que para offset é 0 e para size é o valor calculado de partition_size - offset.

Deslocamento especificado, tamanho não especificado: size = partition_size - offset
Nenhum especificado: valores padrão usados para ambos, size = partition_size - 0.

Por exemplo, fetch:foo busca a partição foo inteira no deslocamento 0.

Mudanças de drivers

Foram adicionados comandos à ferramenta fastboot para implementar alterações de driver. Cada um está vinculado à definição completa na tabela de comandos do Fastboot.

fastboot fetch vendor_boot out.img
- Chama getvar max-fetch-size para determinar o tamanho do bloco.
- Chama getvar partition-size:vendor_boot[_a] para determinar o tamanho da partição inteira.
- Chama fastboot fetch vendor_boot[_a]:offset:size para cada bloco. O tamanho do bloco é maior que o tamanho de vendor_boot, por isso normalmente há apenas um bloco.
- Agrupa os dados ao out.img.
fastboot flash vendor_boot:default vendor-ramdisk.img

Essa é uma variante especial do comando flash. Ele busca a imagem vendor_boot, como se fastboot fetch tivesse sido chamado.
- Se a inicialização do fornecedor for o cabeçalho versão 3, ele fará o seguinte:
  - Substitui o ramdisk do fornecedor pela imagem especificada.
  - Atualiza a nova imagem vendor_boot.
- Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 4, ele fará o seguinte:
  - Substitui todo o ramdisk do fornecedor pela imagem especificada, de modo que ela se torne o único fragmento do ramdisk do fornecedor na imagem vendor_boot.
  - Recalcula o tamanho e o deslocamento na tabela do ramdisk do fornecedor.
  - Atualiza a nova imagem vendor_boot.
fastboot flash vendor_boot:foo vendor-ramdisk.img

Busca vendor_boot image, como se fastboot fetch tivesse sido chamado.
- Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 3, ele retornará um erro.
- Se o cabeçalho de inicialização do fornecedor for a versão 4, ele fará o seguinte:
  - Encontra o fragmento do ramdisk do fornecedor com o nome foo. Se não for encontrado ou se houver várias correspondências, retornará um erro.
  - Substitui o fragmento do ramdisk do fornecedor pela imagem especificada.
  - Recalcula cada tamanho e deslocamento na tabela do ramdisk do fornecedor.
  - Atualiza a nova imagem vendor_boot.

mkbootimg

O nome default é reservado para nomear os fragmentos do ramdisk do fornecedor no Android 12 e versões mais recentes. Embora a semântica flash vendor_boot:default do fastboot permaneça a mesma, não nomeie os fragmentos do ramdisk como default.

Mudanças no SELinux

Uma mudança foi feita em fastbootd.te para oferecer suporte à atualização de ramdisks do fornecedor.