Как реализовать виртуальное A/B-обновление

Чтобы реализовать виртуальные A/B-обновления на новом устройстве или модернизировать запущенное устройство, необходимо внести изменения в код, зависящий от устройства.

Как создавать пометки

Устройства, использующие виртуальные разделы A/B, должны быть настроены как устройства A/B и запускаться с динамическими разделами.

Для устройств с виртуальной системой A/B задайте наследование базовой конфигурации виртуальной системы A/B:

$(call inherit-product, \
    $(SRC_TARGET_DIR)/product/virtual_ab_ota.mk)

Устройствам, которые выпускаются с виртуальными A/B-разделами, требуется вдвое меньше места на плате для BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE, поскольку слоты B больше не находятся в суперразделе. То есть BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE должно быть больше или равно sum(size of update groups) + overhead, которое, в свою очередь, должно быть больше или равно sum(size of partitions) + overhead.

Чтобы включить сжатые снимки с Virtual A/B на устройствах с Android 13 и более поздних версий, наследуйте следующую базовую конфигурацию:

$(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/generic_ramdisk.mk)
$(call inherit-product, \
    $(SRC_TARGET_DIR)/product/virtual_ab_ota/vabc_features.mk)

Это позволяет создавать снимки пользовательского пространства с помощью Virtual A/B, используя метод сжатия no-op. Затем вы можете настроить метод сжатия на один из поддерживаемых методов,zstd и lz4. В Android 15 сжатие можно настроить в соответствии с потребностями устройства. Дополнительную информацию можно найти в разделе Настройка сжатия.

PRODUCT_VIRTUAL_AB_COMPRESSION_METHOD := lz4
PRODUCT_VIRTUAL_AB_COMPRESSION_FACTOR := 65536

Чтобы включить сжатые снимки с Virtual A/B в Android 12, наследуйте следующую базовую конфигурацию:

$(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/generic_ramdisk.mk)
$(call inherit-product, \
    $(SRC_TARGET_DIR)/product/virtual_ab_ota/compression.mk)

Сжатие XOR

На устройствах, на которых установлена ОС Android 13 или более поздняя версия, сжатие XOR по умолчанию отключено. Чтобы включить сжатие XOR, добавьте в файл .mk устройства следующие строки:

PRODUCT_VENDOR_PROPERTIES += ro.virtual_ab.compression.xor.enabled=true

Сжатие XOR включено по умолчанию для устройств, которые наследуют настройки от android_t_baseline.mk.

Объединение пространств пользователей

В современной версии Virtual A/B (Android T и более поздних версиях) процесс объединения снимков происходит полностью в пространстве пользователя. Это изменение стало возможным благодаря snapuserd и dm-user. На устройствах с Android 13 и более поздних версий слияние пользовательского пространства включено по умолчанию. На более старых устройствах, которые были обновлены до Android 13 или более поздней версии, это свойство можно задать с помощью следующей команды:

PRODUCT_VENDOR_PROPERTIES += ro.virtual_ab.userspace.snapshots.enabled=true

HAL управления загрузкой

HAL управления загрузкой предоставляет клиентам OTA интерфейс для управления слотами загрузки. Для виртуального раздела A/B требуется обновить второстепенную версию HAL управления загрузкой, поскольку для защиты загрузчика во время прошивки или сброса настроек до заводских значений нужны дополнительные API. Последнюю версию определения HAL можно найти в файлах IBootControl.hal и types.hal.

// hardware/interfaces/boot/1.1/types.hal
enum MergeStatus : uint8_t {
    NONE, UNKNOWN, SNAPSHOTTED, MERGING, CANCELLED };

// hardware/interfaces/boot/1.1/IBootControl.hal
package android.hardware.boot@1.1;
interface IBootControl extends @1.0::IBootControl {
    setSnapshotMergeStatus(MergeStatus status)
        generates (bool success);
    getSnapshotMergeStatus()
        generates (MergeStatus status);
}

// Recommended implementation

Return<bool> BootControl::setSnapshotMergeStatus(MergeStatus v) {
    // Write value to persistent storage
    // e.g. misc partition (using libbootloader_message)
    // bootloader rejects wipe when status is SNAPSHOTTED
    // or MERGING
}

Изменения в fstab

Целостность раздела метаданных имеет важное значение для процесса загрузки, особенно сразу после применения беспроводного обновления. Поэтому раздел метаданных должен быть проверен до того, как first_stage_init смонтирует его. Чтобы это произошло, добавьте флаг fs_mgr в запись для /metadata.check Пример:

/dev/block/by-name/metadata /metadata ext4 noatime,nosuid,nodev,discard,sync wait,formattable,first_stage_mount,check

Требования к ядру

Чтобы включить создание снимков, установите для параметра CONFIG_DM_SNAPSHOT значение true.

Для устройств, использующих F2FS, добавьте флаг f2fs: export FS_NOCOW_FL flag to user в патч ядра, чтобы исправить закрепление файлов. Также добавьте патч ядра f2fs: support aligned pinned file.

Для работы Virtual A/B требуются функции, добавленные в ядро версии 4.3: бит статуса overflow в целевых объектах snapshot и snapshot-merge. На всех устройствах с Android 9 и более поздних версий должна быть установлена версия ядра 4.4 или более поздняя.

Чтобы включить сжатые снимки, требуется ядро версии не ниже 4.19. Задайте значение CONFIG_DM_USER=m или CONFIG_DM_USER=y. Если вы используете модуль, он должен быть загружен в RAM-диск первого этапа. Для этого добавьте в файл Makefile устройства следующую строку:

BOARD_GENERIC_RAMDISK_KERNEL_MODULES_LOAD := dm-user.ko

Изменения в инструментах Fastboot

В Android 11 в протокол fastboot внесены следующие изменения:

• getvar snapshot-update-status – возвращает значение, которое HAL bootcontrol передал загрузчику:
  • Если состояние равно MERGING, загрузчик должен вернуть значение merging.
  • Если состояние равно SNAPSHOTTED, загрузчик должен вернуть значение snapshotted.
  • В противном случае загрузчик должен вернуть значение none.
• snapshot-update merge – завершает операцию слияния, при необходимости загружая recovery/fastbootd. Эта команда действительна, только если для snapshot-update-status задано значение merging, и поддерживается только в fastbootd.
• snapshot-update cancel – устанавливает статус объединения HAL управления загрузкой на CANCELLED. Эта команда недействительна, когда устройство заблокировано.
• erase или wipe – erase или wipe из metadata, userdata или раздела, в котором хранится статус слияния для HAL управления загрузкой, должны проверять статус слияния снимка. Если статус MERGING или SNAPSHOTTED, устройство должно прервать операцию.
• set_active – команда set_active, которая меняет активный слот. Она должна проверять статус объединения снимков. Если статус MERGING, устройство должно прервать операцию. Слот можно безопасно изменить в состоянии SNAPSHOTTED.

Эти изменения призваны предотвратить случайное повреждение устройства, из-за которого оно не сможет загружаться, но могут нарушить работу автоматизированных инструментов. Если команды используются как компонент прошивки всех разделов, например при запуске fastboot flashall, рекомендуется использовать следующую последовательность:

1. Запрос getvar snapshot-update-status.
2. Если merging или snapshotted, выдать snapshot-update cancel.
3. Перейдите к шагам по прошивке.

Как уменьшить требования к хранилищу

Если на устройстве нет полного хранилища A/B, выделенного в super, и при необходимости планируется использовать /data, настоятельно рекомендуется использовать инструмент сопоставления блоков. Инструмент сопоставления блоков обеспечивает согласованность распределения блоков между сборками, сокращая количество ненужных записей в снимок. Подробнее о том, как уменьшить размер OTA-обновления…

Алгоритмы сжатия OTA

Пакеты OTA можно настроить для разных показателей эффективности. Android поддерживает несколько методов сжатия (lz4, zstd и none), которые по-разному влияют на время установки, использование пространства COW, время загрузки и время объединения снимков. По умолчанию для виртуального АБ с компрессией включен вариант lz4 compression method.

Настройка сжатия

Алгоритмы сжатия можно дополнительно настраивать двумя способами: с помощью уровня сжатия (объем сжатия, достигаемый за счет скорости) и коэффициента сжатия (максимальный размер сжимаемого окна). Уровень сжатия доступен для некоторых алгоритмов, например zstd. Изменение уровня влияет на скорость и коэффициент сжатия. Коэффициент сжатия описывает максимальный размер окна сжатия, используемый во время установки по беспроводной сети. По умолчанию задано значение 64 000, но его можно переопределить, изменив параметр сборки PRODUCT_VIRTUAL_AB_COMPRESSION_FACTOR. Поддерживаемые коэффициенты сжатия: 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K и 256K.

PRODUCT_VIRTUAL_AB_COMPRESSION_FACTOR := 65536

Дополнительное беспроводное обновление на Pixel 8 Pro

Полный OTA-образ для Pixel 8 Pro