供應商引導分區

Android 11 引入了通用核心映像 (GKI) 的概念。為了能夠使用 GKI 輕鬆啟動任意設備,Android 11 設備可以使用啟動映像標頭版本 3。在版本 3 中,所有供應商特定資訊均從boot分區中提取出來,並重新定位到新的vendor_boot分區中。在 5.4 Linux 核心上啟動 Android 11 的 ARM64 裝置必須支援vendor_boot分割區和更新的boot分割區格式才能通過 GKI 測試。

Android 12 裝置可以使用啟動映像標頭版本 4,該版本支援在vendor_boot分割區中包含多個供應商 ramdisk。多個供應商 ramdisk 片段在供應商 ramdisk 部分中依序串聯。供應商 ramdisk 表用於描述供應商 ramdisk 部分的佈局以及每個供應商 ramdisk 片段的元資料。

隔間結構

供應商啟動分區採用虛擬 A/B 進行 A/B 處理,並受 Android 驗證啟動保護。

版本3

此分區由標頭、供應商 ramdisk 和設備樹 blob (DTB) 組成。

部分頁數
供應商引導標頭(n 頁) n = (2112 + page_size - 1) / page_size
供應商 ramdisk(o 頁) o = (vendor_ramdisk_size + page_size - 1) / page_size
DTB(頁數) p = (dtb_size + page_size - 1) / page_size

版本4

此分區由標頭、供應商 ramdisk 部分(由所有供應商 ramdisk 片段連接而成)、設備樹 blob (DTB) 和供應商 ramdisk 表組成。

部分頁數
供應商引導標頭(n 頁) n = (2128 + page_size - 1) / page_size
供應商 ramdisk 碎片(o 頁) o = (vendor_ramdisk_size + page_size - 1) / page_size
DTB(頁數) p = (dtb_size + page_size - 1) / page_size
供應商 ramdisk 表(q 頁) q = (vendor_ramdisk_table_size + page_size - 1) / page_size
Bootconfig(r 頁) r = (bootconfig_size + page_size - 1) / page_size

供應商引導標頭

供應商引導分區標頭的內容主要由從引導映像標頭重新定位到那裡的資料組成。它還包含有關供應商 ramdisk 的資訊。

版本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 */

};

版本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是所有供應商 ramdisk 片段的總大小。
  • ramdisk_type表示 ramdisk 的類型,可能的值有:
    • VENDOR_RAMDISK_TYPE_NONE表示該值未指定。
    • VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORM ramdisk 包含特定於平台的位元。引導程式必須始終將它們載入到記憶體中。
    • VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY ramdisk 包含復原資源。引導程式在引導進入恢復時必須將它們載入到記憶體中。
    • VENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM ramdisk 包含動態可載入核心模組。
  • ramdisk_name是 ramdisk 的唯一名稱。
  • board_id是供應商定義的硬體標識符的向量。

引導程式支持

由於供應商引導分區包含先前存在於引導分區中的資訊(例如快閃記憶體頁大小、核心、ramdisk 載入位址、DTB 本身),因此引導程式必須存取引導分割區和供應商引導分割區,以獲得足夠的資料來完成引導。

引導程式必須在供應商 ramdisk 之後立即將通用 ramdisk 載入到記憶體中(CPIO、Gzip 和 lz4 格式支援這種類型的串聯)。不要對通用 ramdisk 映像進行頁面對齊,也不要在其與記憶體中供應商 ramdisk 的末尾之間引入任何其他空間。核心解壓縮後,會將串聯檔案提取到initramfs中,從而產生一個檔案結構,該檔案結構是覆蓋在供應商 ramdisk 檔案結構上的通用 ramdisk。

由於通用 ramdisk 和供應商 ramdisk 是串聯的,因此它們必須採用相同的格式。 GKI 啟動映像檔使用 lz4 壓縮的通用 ramdisk,因此符合 GKI 的裝置必須使用 lz4 壓縮的供應商 ramdisk。其配置如下所示。

支援 bootconfig 的引導程式要求在實作 Bootconfig頁面上進行了說明。

多個供應商 ramdisk(版本 4)

使用引導映像標頭版本 4,引導程式可以選擇供應商 ramdisk 的子集或全部在引導期間作為initramfs載入。供應商 ramdisk 表包含每個 ramdisk 的元數據,可以幫助引導程式決定要載入哪些 ramdisk。引導程式可以決定載入所選供應商 ramdisk 的順序,只要最後載入通用 ramdisk 即可。

例如,引導程式可以在正常開機期間省略載入類型為VENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY的供應商 ramdis,以節省資源,因此僅將類型為VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORMVENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM的供應商 ramdis 載入到記憶體中。另一方面,當啟動到復原模式時,類型為VENDOR_RAMDISK_TYPE_PLATFORMVENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERYVENDOR_RAMDISK_TYPE_DLKM的供應商 ramdisk 會載入到記憶體中。

或者,引導程式可以忽略供應商 ramdisk 表並載入整個供應商 ramdisk 部分。這與載入供應商vendor_boot分割區中的所有供應商 ramdisk 片段具有相同的效果。

建立支持

要實現設備的供應商引導支援:

  • BOARD_BOOT_HEADER_VERSION設定為3或更大。

  • 如果您的裝置符合 GKI 標準,或使用 lz4 壓縮的通用 ramdisk,請將BOARD_RAMDISK_USE_LZ4設為true

  • BOARD_VENDOR_BOOTIMAGE_PARTITION_SIZE設定為適合您裝置的大小,並考慮必須位於供應商 ramdisk 上的核心模組。

  • 更新AB_OTA_PARTITIONS以包含vendor_boot以及裝置上任何特定於供應商的 OTA 分割區清單。

  • 將設備fstab複製到vendor_boot分區中的/first_stage_ramdisk ,而不是boot分區。例如, $(LOCAL_PATH)/fstab.hardware:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR_RAMDISK)/first_stage_ramdisk/fstab.$(PRODUCT_PLATFORM)

要在vendor_boot中包含多個供應商ramdisk:

  • BOARD_BOOT_HEADER_VERSION設定為4
  • BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENTS設定為要包含在vendor_boot中的邏輯供應商 ramdisk 片段名稱清單。

  • 若要新增預先建置的供應商 ramdisk,請將BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).PREBUILT設定為預先建置的檔案路徑。

  • 若要新增 DLKM 供應商 ramdisk,請將BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).KERNEL_MODULE_DIRS設定為要包含的核心模組目錄清單。

  • BOARD_VENDOR_RAMDISK_FRAGMENT.$(vendor_ramdisk).MKBOOTIMG_ARGS設定為mkbootimg參數。這些是供應商 ramdisk 片段的--board_id[0-15]--ramdisk_type參數。對於 DLKM 供應商 ramdisk,如果沒有另外指定,預設的--ramdisk_type將為DLKM

要將恢復資源建置為vendor_boot中的獨立recovery ramdisk:

  • BOARD_BOOT_HEADER_VERSION設定為4
  • BOARD_MOVE_RECOVERY_RESOURCES_TO_VENDOR_BOOT設定為true
  • BOARD_INCLUDE_RECOVERY_RAMDISK_IN_VENDOR_BOOT設定為true
  • 這會增加一個供應商 ramdisk 片段,其ramdisk_namerecoveryramdisk_typeVENDOR_RAMDISK_TYPE_RECOVERY 。然後,ramdisk 包含所有復原文件,這些文件是安裝在$(TARGET_RECOVERY_ROOT_OUT)下的文件。

mkbootimg參數

爭論描述
--ramdisk_type ramdisk 的類型可以是NONEPLATFORMRECOVERYDLKM之一。
--board_id[0-15]指定board_id向量,預設為0

以下是設定範例:

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

產生的vendor_boot將包含兩個供應商ramdisk 片段。第一個是「預設」ramdisk,其中包含 DLKM 目錄baz$(TARGET_VENDOR_RAMDISK_OUT)中的其餘檔案。第二個是dlkm_foobar ramdisk,其中包含 DLKM 目錄foobar--ramdisk_type預設為DLKM