Triển khai bản cập nhật A/B

Các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và nhà cung cấp hệ thống trên chip (SoC) muốn triển khai bản cập nhật hệ thống A/B phải đảm bảo rằng trình tải khởi động của họ triển khai HAL boot_control và chuyển các tham số chính xác đến kernel.

Triển khai HAL kiểm soát khởi động

Trình tải khởi động có khả năng A/B phải triển khai HAL boot_control tại hardware/libhardware/include/hardware/boot_control.h. Bạn có thể kiểm thử các cách triển khai bằng tiện ích system/extras/bootctl và system/extras/tests/bootloader/.

Bạn cũng phải triển khai máy trạng thái như minh hoạ bên dưới:

Hình 1. Máy trạng thái trình tải khởi động

Thiết lập kernel

Cách triển khai bản cập nhật hệ thống A/B:

  1. Chọn có chọn lọc chuỗi bản vá kernel sau đây (nếu cần):
  2. Đảm bảo đối số dòng lệnh kernel chứa các đối số bổ sung sau: 
    skip_initramfs rootwait ro init=/init root="/dev/dm-0 dm=system none ro,0 1 android-verity <public-key-id> <path-to-system-partition>"
     ... trong đó giá trị <public-key-id> là mã nhận dạng của khoá công khai dùng để xác minh chữ ký bảng verity (để biết thông tin chi tiết, hãy xem dm-verity).
  3. Thêm chứng chỉ .X509 chứa khoá công khai vào chuỗi khoá hệ thống:
    1. Sao chép chứng chỉ .X509 được định dạng ở định dạng .der vào thư mục gốc của thư mục kernel. Nếu chứng chỉ .X509 được định dạng dưới dạng tệp .pem, hãy dùng lệnh openssl sau đây để chuyển đổi từ .pem sang định dạng .der: 
      openssl x509 -in <x509-pem-certificate> -outform der -out <x509-der-certificate>
    2. Tạo zImage để đưa chứng chỉ vào chuỗi khoá hệ thống. Để xác minh,hãy kiểm tra mục procfs (yêu cầu KEYS_CONFIG_DEBUG_PROC_KEYS được bật): 
      angler:/# cat /proc/keys

1c8a217e I------     1 perm 1f010000     0     0 asymmetri
Android: 7e4333f9bba00adfe0ede979e28ed1920492b40f: X509.RSA 0492b40f []
2d454e3e I------     1 perm 1f030000     0     0 keyring
.system_keyring: 1/4
       Việc đưa chứng chỉ .X509 vào thành công cho biết sự hiện diện của khoá công khai trong chuỗi khoá hệ thống (phần đánh dấu cho biết mã nhận dạng khoá công khai).
    3. Thay thế khoảng trắng bằng # và chuyển nó dưới dạng <public-key-id> trong dòng lệnh kernel. Ví dụ: chuyển Android:#7e4333f9bba00adfe0ede979e28ed1920492b40f thay cho <public-key-id>.

Đặt biến bản dựng

Trình tải khởi động có khả năng A/B phải đáp ứng các tiêu chí về biến bản dựng sau:

Phải xác định cho mục tiêu A/B
  • AB_OTA_UPDATER := true
  • AB_OTA_PARTITIONS := \
      boot \
      system \
      vendor
    và các phân vùng khác được cập nhật thông qua update_engine (radio, trình tải khởi động, v.v.)
  • PRODUCT_PACKAGES += \
      update_engine \
      update_verifier
Để xem ví dụ, hãy tham khảo /device/google/marlin/+/android-7.1.0_r1/device-common.mk. Bạn có thể tuỳ ý thực hiện bước dex2oat sau khi cài đặt (nhưng trước khi khởi động lại) như mô tả trong Biên dịch.
Rất nên dùng cho mục tiêu A/B
  • Xác định TARGET_NO_RECOVERY := true
  • Xác định BOARD_USES_RECOVERY_AS_BOOT := true
  • Không xác định BOARD_RECOVERYIMAGE_PARTITION_SIZE
Không thể xác định cho mục tiêu A/B
  • BOARD_CACHEIMAGE_PARTITION_SIZE
  • BOARD_CACHEIMAGE_FILE_SYSTEM_TYPE
Không bắt buộc đối với bản dựng gỡ lỗi PRODUCT_PACKAGES_DEBUG += update_engine_client

Đặt phân vùng (vùng)

Thiết bị A/B không cần phân vùng khôi phục hoặc phân vùng bộ nhớ đệm vì Android không còn sử dụng các phân vùng này nữa. Phân vùng dữ liệu hiện được dùng cho gói OTA đã tải xuống và mã hình ảnh khôi phục nằm trên phân vùng khởi động. Tất cả các phân vùng được A/B-ed phải được đặt tên như sau (các vùng luôn được đặt tên là a, b, v.v.): boot_a, boot_b, system_a, system_b, vendor_a, vendor_b.

Bộ nhớ đệm

Đối với các bản cập nhật không phải A/B, phân vùng bộ nhớ đệm được dùng để lưu trữ các gói OTA đã tải xuống và để tạm thời lưu trữ các khối trong khi áp dụng bản cập nhật. Chưa từng có cách nào hay để định kích thước phân vùng bộ nhớ đệm: kích thước cần thiết phụ thuộc vào những bản cập nhật mà bạn muốn áp dụng. Trường hợp xấu nhất là phân vùng bộ nhớ đệm lớn bằng hình ảnh hệ thống. Với các bản cập nhật A/B, bạn không cần lưu trữ các khối (vì bạn luôn ghi vào một phân vùng hiện không được dùng) và với A/B phát trực tuyến, bạn không cần tải toàn bộ gói OTA xuống trước khi áp dụng.

Khôi phục

Đĩa RAM khôi phục hiện có trong tệp boot.img. Khi chuyển sang chế độ khôi phục, trình tải khởi động không thể đặt tuỳ chọn skip_initramfs trên dòng lệnh kernel.

Đối với các bản cập nhật không phải A/B, phân vùng khôi phục chứa mã dùng để áp dụng bản cập nhật. Các bản cập nhật A/B được áp dụng bởi update_engine chạy trong hình ảnh hệ thống đã khởi động thông thường. Vẫn có chế độ khôi phục dùng để triển khai việc đặt lại dữ liệu về trạng thái ban đầu và tải gói cập nhật lên (đó là nguồn gốc của tên "khôi phục"). Mã và dữ liệu cho chế độ khôi phục được lưu trữ trong phân vùng khởi động thông thường trong ramdisk; để khởi động vào hình ảnh hệ thống, trình tải khởi động sẽ yêu cầu kernel bỏ qua ramdisk (nếu không, thiết bị sẽ khởi động vào chế độ khôi phục Chế độ khôi phục có kích thước nhỏ (và phần lớn đã nằm trên phân vùng khởi động), vì vậy, phân vùng khởi động không tăng kích thước.

Fstab

Đối số slotselect phải nằm trên dòng cho các phân vùng được A/B-ed. Ví dụ: 

<path-to-block-device>/vendor  /vendor  ext4  ro
wait,verify=<path-to-block-device>/metadata,slotselect

Không phân vùng nào được đặt tên là vendor. Thay vào đó, phân vùng vendor_a hoặc vendor_b sẽ được chọn và gắn vào điểm gắn kết /vendor

Đối số vùng kernel

Hậu tố vùng hiện tại phải được chuyển qua một nút cây thiết bị (DT) cụ thể (/firmware/android/slot_suffix) hoặc qua androidboot.slot_suffix dòng lệnh kernel hoặc đối số bootconfig.

Theo mặc định, fastboot sẽ flash vùng hiện tại trên thiết bị A/B. Nếu gói cập nhật cũng chứa hình ảnh cho vùng khác không phải vùng hiện tại, thì fastboot cũng sẽ flash những hình ảnh đó. Các lựa chọn hiện có bao gồm:

  • --slot SLOT. Ghi đè hành vi mặc định và nhắc fastboot flash vùng được chuyển vào dưới dạng đối số.
  • --set-active [SLOT]. Đặt khung giờ là khung giờ đang hoạt động. Nếu không chỉ định đối số không bắt buộc nào thì vùng hiện tại sẽ được đặt là vùng đang hoạt động.
  • fastboot --help. Xem thông tin chi tiết về các lệnh.

Nếu trình tải khởi động triển khai fastboot, thì trình tải khởi động đó phải hỗ trợ lệnh set_active <slot> đặt vùng đang hoạt động hiện tại thành vùng đã cho (lệnh này cũng phải xoá cờ không khởi động được cho vùng đó và đặt lại số lần thử lại về giá trị mặc định ). Trình tải khởi động cũng phải hỗ trợ các biến sau:

  • has-slot:<partition-base-name-without-suffix>. Trả về "yes" (có) nếu phân vùng đã cho hỗ trợ các vùng, "no" (không) nếu không.
  • current-slot. Trả về hậu tố vùng sẽ khởi động tiếp theo.
  • slot-count. Trả về một số nguyên đại diện cho số vùng hiện có. Hiện tại, hệ thống hỗ trợ 2 vùng nên giá trị này là 2.
  • slot-successful:<slot-suffix>. Trả về "yes" (có) nếu vùng đã cho được đánh dấu là khởi động thành công, "no" (không) nếu không.
  • slot-unbootable:<slot-suffix>. Trả về "yes" (có) nếu vùng đã cho được đánh dấu là không khởi động được, "no" (không) nếu không.
  • slot-retry-count:<slot-suffix>. Số lần thử lại còn lại để thử khởi động vùng đã cho.

Để xem tất cả các biến, hãy chạy fastboot getvar all.

Tạo gói OTA

Các công cụ gói OTA tuân theo các lệnh giống như các lệnh cho các thiết bị không phải A/B. Bạn phải tạo tệp target_files.zip bằng cách xác định các biến bản dựng cho mục tiêu A/B. Các công cụ gói OTA tự động xác định và tạo các gói ở định dạng cho trình cập nhật A/B.

Ví dụ:

  • Cách tạo OTA đầy đủ: 
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
    dist_output/tardis-target_files.zip \
    ota_update.zip
  • Cách tạo OTA gia tăng: 
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
    -i PREVIOUS-tardis-target_files.zip \
    dist_output/tardis-target_files.zip \
    incremental_ota_update.zip

Định cấu hình phân vùng

update_engine có thể cập nhật bất kỳ cặp phân vùng A/B nào được xác định trong cùng một ổ đĩa. Một cặp phân vùng có tiền tố chung (chẳng hạn như system hoặc boot) và hậu tố theo vùng (chẳng hạn như _a). Danh sách các phân vùng mà trình tạo tải trọng xác định bản cập nhật được định cấu hình bởi biến tạo AB_OTA_PARTITIONS.

Ví dụ: nếu một cặp phân vùng bootloader_a và booloader_b được đưa vào (_a và _b là hậu tố vùng ), bạn có thể cập nhật các phân vùng này bằng cách chỉ định nội dung sau đây trên cấu hình sản phẩm hoặc bo mạch : 

AB_OTA_PARTITIONS := \
  boot \
  system \
  bootloader

Tất cả các phân vùng được update_engine cập nhật không được sửa đổi bởi phần còn lại của hệ thống. Trong quá trình cập nhật gia tăng hoặc delta, dữ liệu nhị phân từ vùng hiện tại được dùng để tạo dữ liệu trong vùng mới. Mọi sửa đổi đều có thể khiến dữ liệu vùng mới không xác minh được trong quá trình cập nhật và do đó không cập nhật được.

Định cấu hình sau khi cài đặt

Bạn có thể định cấu hình bước sau khi cài đặt theo cách khác nhau cho từng phân vùng được cập nhật bằng một tập hợp các cặp khoá-giá trị. Để chạy một chương trình nằm tại /system/usr/bin/postinst trong một hình ảnh mới, hãy chỉ định đường dẫn tương đối đến thư mục gốc của hệ thống tệp trong phân vùng hệ thống.

Ví dụ: usr/bin/postinst là system/usr/bin/postinst (nếu không dùng đĩa RAM). Ngoài ra, hãy chỉ định loại hệ thống tệp để chuyển đến lệnh gọi hệ thống mount(2). Thêm nội dung sau vào tệp của sản phẩm hoặc thiết bị .mk (nếu có): 

AB_OTA_POSTINSTALL_CONFIG += \
  RUN_POSTINSTALL_system=true \
  POSTINSTALL_PATH_system=usr/bin/postinst \
  FILESYSTEM_TYPE_system=ext4

Biên dịch ứng dụng

Bạn có thể biên dịch ứng dụng ở chế độ nền trước khi khởi động lại bằng hình ảnh hệ thống mới. Để biên dịch ứng dụng ở chế độ nền, hãy thêm nội dung sau vào cấu hình thiết bị của sản phẩm (trong device.mk của sản phẩm):

  1. Đưa các thành phần gốc vào bản dựng để đảm bảo tập lệnh biên dịch và tệp nhị phân được biên dịch và đưa vào hình ảnh hệ thống. 
      # A/B OTA dexopt package
  PRODUCT_PACKAGES += otapreopt_script
  2. Kết nối tập lệnh biên dịch với update_engine để chạy dưới dạng bước sau khi cài đặt. 
      # A/B OTA dexopt update_engine hookup
  AB_OTA_POSTINSTALL_CONFIG += \
    RUN_POSTINSTALL_system=true \
    POSTINSTALL_PATH_system=system/bin/otapreopt_script \
    FILESYSTEM_TYPE_system=ext4 \
    POSTINSTALL_OPTIONAL_system=true

Để được trợ giúp cài đặt các tệp đã chọn trước trong phân vùng hệ thống thứ hai không dùng đến, hãy tham khảo bài viết Cài đặt tệp DEX_PREOPT trong lần khởi động đầu tiên.