Panoramica del bootloader

Un bootloader è un'immagine proprietaria del fornitore responsabile dell'avvio del kernel su un dispositivo. Il bootloader protegge lo stato del dispositivo ed è responsabile dell'inizializzazione del Trusted Execution Environment (TEE) e del binding della sua radice di attendibilità. Il bootloader verifica anche l'integrità delle partizioni boot e recovery prima di spostare l'esecuzione sul kernel.

Esempio di flusso del bootloader

Ecco un esempio di flusso del bootloader:

  1. Carica e inizializza la memoria.

  2. Verifica il dispositivo in base al flusso di Avvio verificato.

  3. Verifica le partizioni di avvio, tra cui boot, dtbo, init_boot e recovery, in base al flusso di Avvio verificato. Nell'ambito di questo passaggio, controlla la versione dell'intestazione dell'immagine di avvio e analizza l'intestazione di conseguenza.

  4. Se vengono utilizzati gli aggiornamenti A/B, determina lo slot corrente da avviare.

  5. Determina se deve essere avviata la modalità di ripristino. Per ulteriori informazioni, vedi Supporto degli aggiornamenti OTA.

  6. Carica le immagini di avvio, ad esempio boot.img, vendor_boot.img, init_boot.img e altre immagini di avvio proprietarie del fornitore. Queste immagini di avvio contengono le immagini del kernel e del ramdisk.

    1. Carica il kernel in memoria come binario compresso autoeseguibile. Il kernel si decomprime e inizia l'esecuzione in memoria.

    2. Carica i ramdisk e la sezione bootconfig in memoria per creare initramfs.

Funzionalità aggiuntive relative al bootloader

Di seguito è riportato un elenco di funzionalità aggiuntive relative al bootloader che puoi implementare:

  • Overlay dell'albero dei dispositivi (DTO). Un overlay dell'albero dei dispositivi consente al bootloader di supportare diverse configurazioni hardware. Un DTO viene compilato in un blob dell'albero dei dispositivi (DTB) utilizzato dal bootloader.

  • Randomizzazione dell'indirizzo virtuale dell'immagine del kernel. Il bootloader supporta la randomizzazione dell'indirizzo virtuale in cui viene caricata l'immagine del kernel. Per randomizzare l'indirizzo, imposta RANDOMIZE_BASE su true nella configurazione del kernel. Il bootloader deve fornire entropia passando un valore u64 casuale nel nodo dell'albero dei dispositivi /chosen/kaslr-seed.

  • Avvio verificato. Avvio verificato consente al bootloader di garantire che tutto il codice eseguito provenga da una fonte attendibile.

  • Configurazione di avvio Boot config è disponibile in Android 12 e versioni successive ed è un meccanismo per trasferire i dettagli di configurazione dalla build e dal bootloader al sistema operativo. Prima di Android 12, vengono utilizzati i parametri della riga di comando del kernel con il prefisso androidboot.

  • Aggiornamenti over-the-air (OTA). I dispositivi Android sul campo possono ricevere e installare aggiornamenti OTA per il sistema, il software delle app e le regole del fuso orario. Questa funzionalità ha implicazioni sull'implementazione del bootloader. Per informazioni generali sull'OTA, vedi Aggiornamenti OTA. Per i dettagli sull'implementazione OTA specifica del bootloader, vedi Supporto degli aggiornamenti OTA.

  • Associazione di versione. Il binding della versione associa le chiavi di sicurezza alla versione del sistema operativo e al livello di patch. Il binding delle versioni garantisce che un malintenzionato che scopre una debolezza in una vecchia versione del sistema o del software TEE non possa eseguire il rollback di un dispositivo alla versione vulnerabile e utilizzare le chiavi create con la versione più recente. Il bootloader deve fornire determinate informazioni per supportare il binding della versione. Per ulteriori informazioni, vedi Informazioni sulla versione nelle proprietà AVB.

Riga di comando del kernel

Concatenare la riga di comando del kernel dalle seguenti posizioni:

  • Riga di comando del bootloader: insieme di parametri statici e dinamici determinati dal bootloader

  • Device Tree: dal nodo chosen/bootargs

  • defconfig: dal giorno CONFIG_CMDLINE

  • boot.img: dalla riga di comando (per offset e dimensioni, consulta system/core/mkbootimg/bootimg.h

A partire da Android 12, per i parametri androidboot.* che dobbiamo passare allo spazio utente Android, possiamo utilizzare bootconfig anziché la riga di comando del kernel.