Загрузочные разделы производителя

В Android 11 появилась концепция образа ядра Generic Kernel Image (GKI). Для загрузки произвольного устройства с помощью GKI устройства Android 11 могут использовать заголовок образа загрузки версии 3. В версии 3 вся информация, специфичная для производителя, извлекается из boot раздела и переносится в новый раздел vendor_boot . Устройство ARM64, работающее с Android 11 на ядре Linux 5.4, должно поддерживать раздел vendor_boot и обновлённый формат boot раздела для прохождения тестирования с помощью GKI.

Устройства Android 12 могут использовать заголовок загрузочного образа версии 4, который поддерживает включение нескольких виртуальных дисков вендора в раздел vendor_boot . Несколько фрагментов виртуальных дисков вендора объединяются один за другим в разделе виртуального диска вендора. Таблица виртуальных дисков вендора используется для описания структуры раздела виртуального диска вендора и метаданных каждого фрагмента виртуального диска вендора.

Структура раздела

Загрузочный раздел поставщика защищен виртуальным A/B-разделом и проверенной загрузкой Android.

Версия 3

Раздел состоит из заголовка, электронного диска поставщика и двоичного двоичного объекта дерева устройств (DTB).

Версия 4

Раздел состоит из заголовка, раздела RAM-диска поставщика (состоящего из всех объединенных фрагментов RAM-диска поставщика), двоичного двоичного объекта устройства (DTB) и таблицы RAM-диска поставщика.

Загрузочный заголовок поставщика

Содержимое заголовка загрузочного раздела поставщика состоит в основном из данных, перенесённых туда из заголовка загрузочного образа . Он также содержит информацию о RAM-диске поставщика.

Версия 3

struct vendor_boot_img_hdr_v3
{
#define VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t header_version;
    uint32_t page_size;           /* flash page size we assume */

    uint32_t kernel_addr;         /* physical load addr */
    uint32_t ramdisk_addr;        /* physical load addr */

    uint32_t vendor_ramdisk_size; /* size in bytes */

#define VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE 2048
    uint8_t cmdline[VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE];

    uint32_t tags_addr;           /* physical addr for kernel tags */

#define VENDOR_BOOT_NAME_SIZE 16
    uint8_t name[VENDOR_BOOT_NAME_SIZE]; /* asciiz product name */
    uint32_t header_size;         /* size of vendor boot image header in
                                   * bytes */
    uint32_t dtb_size;            /* size of dtb image */
    uint64_t dtb_addr;            /* physical load address */

};

Версия 4

struct vendor_boot_img_hdr_v4
{
#define VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE 8
    uint8_t magic[VENDOR_BOOT_MAGIC_SIZE];
    uint32_t header_version;
    uint32_t page_size;           /* flash page size we assume */

    uint32_t kernel_addr;         /* physical load addr */
    uint32_t ramdisk_addr;        /* physical load addr */

    uint32_t vendor_ramdisk_size; /* size in bytes */

#define VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE 2048
    uint8_t cmdline[VENDOR_BOOT_ARGS_SIZE];

    uint32_t tags_addr;           /* physical addr for kernel tags */

#define VENDOR_BOOT_NAME_SIZE 16
    uint8_t name[VENDOR_BOOT_NAME_SIZE]; /* asciiz product name */
    uint32_t header_size;         /* size of vendor boot image header in
                                   * bytes */
    uint32_t dtb_size;            /* size of dtb image */
    uint64_t dtb_addr;            /* physical load address */

    uint32_t vendor_ramdisk_table_size; /* size in bytes for the vendor ramdisk table */
    uint32_t vendor_ramdisk_table_entry_num; /* number of entries in the vendor ramdisk table */
    uint32_t vendor_ramdisk_table_entry_size; /* size in bytes for a vendor ramdisk table entry */
    uint32_t bootconfig_size; /* size in bytes for the bootconfig section */
};

#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE 0
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM 1
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY 2
#define VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM 3

struct vendor_ramdisk_table_entry_v4
{
    uint32_t ramdisk_size; /* size in bytes for the ramdisk image */
    uint32_t ramdisk_offset; /* offset to the ramdisk image in vendor ramdisk section */
    uint32_t ramdisk_type; /* type of the ramdisk */
#define VENDOR_RAMDISK_NAME_SIZE 32
    uint8_t ramdisk_name[VENDOR_RAMDISK_NAME_SIZE]; /* asciiz ramdisk name */

#define VENDOR_RAMDISK_TABLE_ENTRY_BOARD_ID_SIZE 16
    // Hardware identifiers describing the board, soc or platform which this
    // ramdisk is intended to be loaded on.
    uint32_t board_id[VENDOR_RAMDISK_TABLE_ENTRY_BOARD_ID_SIZE];
};

• vendor_ramdisk_size — общий размер всех фрагментов ramdisk поставщика.
• ramdisk_type обозначает тип ramdisk, возможные значения:
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE указывает, что значение не указано.
  • VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM — виртуальные диски содержат платформенно-специфичные биты. Загрузчик всегда должен загружать их в память.
  • RAM-диски VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY содержат ресурсы восстановления. Загрузчик должен загрузить их в память при загрузке в режим восстановления.
  • RAM-диски VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM содержат динамически загружаемые модули ядра.
• ramdisk_name — уникальное имя ramdisk.
• board_id — вектор идентификаторов оборудования, определенных поставщиком.

Поддержка загрузчика

Поскольку загрузочный раздел поставщика содержит информацию (такую ​​как размер страницы флэш-памяти, ядро, адреса загрузки RAM-диска, сам DTB), которая ранее существовала в загрузочном разделе, загрузчик должен получить доступ как к загрузочному разделу, так и к загрузочному разделу поставщика, чтобы получить достаточно данных для завершения загрузки.

Загрузчик должен загрузить универсальный RAM-диск в память сразу после RAM-диска поставщика (форматы CPIO, Gzip и lz4 поддерживают этот тип конкатенации). Не выравнивайте образ универсального RAM-диска по страницам и не добавляйте никаких других пробелов между ним и концом RAM-диска поставщика в памяти. После распаковки ядро ​​извлекает объединенный файл в initramfs , что приводит к созданию файловой структуры, представляющей собой универсальный RAM-диск, наложенный на файловую структуру RAM-диска поставщика.

Поскольку универсальный RAM-диск и RAM-диск поставщика объединяются, они должны иметь одинаковый формат. Загрузочный образ GKI использует универсальный RAM-диск, сжатый с помощью LZ4, поэтому устройство, совместимое с GKI, должно использовать RAM-диск поставщика, сжатый с помощью LZ4. Конфигурация для этого показана ниже.

Требования к загрузчику для поддержки bootconfig описаны в разделе Реализация Bootconfig .

RAM-диски нескольких поставщиков (версия 4)

С заголовком загрузочного образа версии 4 загрузчик может выбрать либо подмножество, либо все RAM-диски поставщиков для загрузки в качестве initramfs во время загрузки. Таблица RAM-дисков поставщиков содержит метаданные каждого RAM-диска и может помочь загрузчику определить, какие RAM-диски следует загрузить. Загрузчик может определить порядок загрузки выбранных RAM-дисков поставщиков, при условии, что общий RAM-диск загружается последним.

Например, загрузчик может не загружать виртуальные диски типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY во время обычной загрузки для экономии ресурсов, поэтому в память будут загружены только виртуальные диски типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM и VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM . С другой стороны, виртуальные диски типа VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM , VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY и VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM загружаются в память при загрузке в режиме восстановления.

В качестве альтернативы загрузчик может игнорировать таблицу RAM-диска вендора и загрузить весь раздел RAM-диска вендора. Это имеет тот же эффект, что и загрузка всех фрагментов RAM-диска вендора в разделе vendor_boot .

Поддержка сборки

Чтобы реализовать поддержку загрузки поставщика для устройства:

• Установите BOARD_BOOT_HEADER_VERSION на значение 3 или больше.

• Установите BOARD_RAMDISK_USE_LZ4 в true , если ваше устройство совместимо с GKI или если оно использует универсальный RAM-диск, сжатый с помощью lz4.

• Установите BOARD_VENDOR_BOOTIMAGE_PARTITION_SIZE на соответствующий размер для вашего устройства, учитывая модули ядра, которые должны находиться на ramdisk поставщика.

• Обновите AB_OTA_PARTITIONS , включив в него vendor_boot и любые списки разделов OTA, специфичные для конкретного поставщика, на устройстве.

• Скопируйте fstab устройства в раздел /first_stage_ramdisk раздела vendor_boot , а не в boot раздел. Например, $(LOCAL_PATH)/fstab.hardware:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR_RAMDISK)/first_stage_ramdisk/fstab.$(PRODUCT_PLATFORM) .

Чтобы включить несколько виртуальных дисков поставщиков в vendor_boot :

• Установите BOARD_BOOT_HEADER_VERSION на 4 .

• Установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS в список имен логических фрагментов ramdisk поставщика, которые необходимо включить в vendor_boot .

• Чтобы добавить готовый ramdisk поставщика, задайте BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).PREBUILT для готового пути.

• Чтобы добавить ramdisk поставщика DLKM, установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).KERNEL_MODULE_DIRS в список каталогов модулей ядра, которые необходимо включить.

• Установите BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).MKBOOTIMG_ARGS в аргументы mkbootimg . Это аргументы --board_id[0-15] и --ramdisk_type для фрагмента RAM-диска поставщика. Для RAM-диска поставщика DLKM параметр --ramdisk_type по умолчанию будет DLKM , если не указано иное.

Чтобы создать ресурсы восстановления как отдельный виртуальный диск recovery в vendor_boot :

• Установите BOARD_BOOT_HEADER_VERSION на 4 .
• Установите BOARD_MOVE_RECOVERY_RESOURCES_TO_VENDOR_BOOT на true .
• Установите BOARD_INCLUDE_RECOVERY_RAMDISK_IN_VENDOR_BOOT в true .
• Это добавляет фрагмент RAM-диска поставщика с ramdisk_name recovery и ramdisk_type VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY . RAM-диск содержит все файлы восстановления, которые устанавливаются в $(TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT) .

аргументы mkbootimg

Ниже приведен пример конфигурации:

BOARD_KERNEL_MODULE_DIRS := foo bar baz
BOARD_BOOT_HEADER_VERSION := 4
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS := dlkm_foobar
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.dlkm_foobar.KERNEL_MODULE_DIRS := foo bar
BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.dlkm_foobar.MKBOOTIMG_ARGS := --board_id0 0xF00BA5 --board_id1 0xC0FFEE

Полученный vendor_boot будет содержать два фрагмента RAM-диска вендора. Первый — это RAM-диск «по умолчанию», содержащий каталог DLKM baz и остальные файлы в $(TARGET_VENDOR_RAMDISK_OUT) . Второй — это RAM-диск dlkm_foobar , содержащий каталоги DLKM foo и bar , а параметр --ramdisk_type по умолчанию устанавливает DLKM .