實施虛擬 A/B

要在新設備上實現虛擬 A/B，或改造已啟動的設備，您必須更改特定於設備的代碼。

構建標誌

使用虛擬 A/B 的設備必須配置為 A/B 設備，並且必須使用動態分區啟動。

對於使用虛擬 A/B 啟動的設備，請將它們設置為繼承虛擬 A/B 設備基本配置：

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

使用虛擬 A/B 啟動的設備只需BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE一半的板大小，因為 B 插槽不再處於超級狀態。也就是說， BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE必須大於或等於sum(size of update groups) + overhead ，而後者又必須大於或等於sum(size of partitions) + overhead 。

要使用虛擬 A/B 啟用壓縮快照，請改為繼承以下基本配置：

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

引導控制 HAL

引導控制 HAL為 OTA 客戶端提供了一個控制引導槽的接口。虛擬 A/B 需要對引導控制 HAL 進行次要版本升級，因為需要額外的 API 來確保引導加載程序在刷新/恢復出廠設置期間受到保護。有關 HAL 定義的最新版本，請參閱IBootControl.hal和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
}

Fstab 更改

元數據分區的完整性對於引導過程至關重要，尤其是在應用 OTA 更新之後。因此，必須在first_stage_init掛載元數據分區之前對其進行檢查。為確保發生這種情況，請將check fs_mgr 標誌添加到/metadata的條目中。以下提供了一個示例：

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

內核要求

要啟用快照，請將CONFIG_DM_SNAPSHOT設置為true 。

對於使用 F2FS 的設備，包括f2fs: export FS_NOCOW_FL 標誌到用戶內核補丁以修復文件固定。包括f2fs：也支持對齊的固定文件內核補丁。

虛擬 A/B 依賴於內核版本 4.3 中添加的功能： snapshot和snapshot-merge目標中的溢出狀態位。所有搭載 Android 9 及更高版本的設備都應已具有內核版本 4.4 或更高版本。

要啟用壓縮快照，支持的最低內核版本為 4.19。設置CONFIG_DM_USER=m或CONFIG_DM_USER=y 。如果使用前者（一個模塊），該模塊必須加載到第一階段的ramdisk中。這可以通過將以下行添加到設備 Makefile 來實現：

BOARD_GENERIC_RAMDISK_KERNEL_MODULES_LOAD := dm-user.ko

在升級到 Android 11 的設備上進行改造

注意：您可以選擇在升級到 Android 11 的設備上改造虛擬 A/B。升級到動態分區的設備無法改造虛擬 A/B。

升級到 Android 11 時，使用動態分區啟動的設備可以選擇改裝虛擬 A/B。更新過程與使用虛擬 A/B 啟動的設備基本相同，但有一些細微差別：

• COW 文件的位置— 對於啟動設備，OTA 客戶端會先使用超級分區中的所有可用空間，然後再使用/data中的空間。對於改造設備，超級分區中始終有足夠的空間，因此永遠不會在/data上創建 COW 文件。

• 構建時功能標誌- 對於改造虛擬 A/B 的設備， PRODUCT_VIRTUAL_AB_OTA和PRODUCT_VIRTUAL_AB_OTA_RETROFIT都設置為true ，如下所示：

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

• 超級分區大小——使用虛擬 A/B 啟動的設備可以將BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE減半，因為 B 插槽不在超級分區中。改造虛擬 A/B 的設備保留舊的超級分區大小，因此BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE大於或等於2 * sum(更新組大小) + 開銷，而後者又大於或等於2 * sum(分區大小) +開銷。

引導加載程序更改

在更新的合併步驟中， /data保存了 Android 操作系統的唯一完整實例。遷移開始後，本機system 、 vendor和product分區在復製完成之前是不完整的。如果在此過程中通過恢復或通過“系統設置”對話框將設備恢復出廠設置，則設備將無法啟動。

在擦除/data之前，根據設備狀態完成恢復或回滾中的合併：

• 如果新版本之前成功啟動，請完成遷移。
• 否則，回滾到舊插槽：
  • 對於動態分區，回滾到之前的狀態。
  • 對於靜態分區，將活動槽設置為舊槽。

如果設備解鎖，bootloader 和fastbootd都可以擦除/data分區。雖然fastbootd可以強制遷移完成，但引導加載程序不能。引導加載程序不知道是否正在進行合併，也不知道/data中的哪些塊構成操作系統分區。設備必須通過執行以下操作來防止用戶在不知不覺中使設備無法操作（變磚）：

1. 實現引導控制 HAL，以便引導加載程序可以讀取由setSnapshotMergeStatus()方法設置的值。
2. 如果合併狀態為MERGING ，或者合併狀態為SNAPSHOTTED並且插槽已更改為新更新的插槽，則必須在引導加載程序中拒絕userdata用戶數據、 metadata或存儲合併狀態的分區的請求。
3. 實施fastboot snapshot-update cancel命令，以便用戶可以向引導加載程序發出信號，表明他們想要繞過此保護機制。
4. 修改自定義刷機工具或腳本以在刷機時發出fastboot snapshot-update cancel 。這是安全的問題，因為刷新整個設備會刪除 OTA。工具可以通過實現fastboot getvar snapshot-update-status在運行時檢測到這個命令。此命令有助於區分錯誤情況。

例子

struct VirtualAbState {
    uint8_t StructVersion;
    uint8_t MergeStatus;
    uint8_t SourceSlot;
};

bool ShouldPreventUserdataWipe() {
    VirtualAbState state;
    if (!ReadVirtualAbState(&state)) ...
    return state.MergeStatus == MergeStatus::MERGING ||
           (state.MergeStatus == MergeStatus::SNAPSHOTTED &&
            state.SourceSlot != CurrentSlot()));
}

快速啟動工具更改

Android 11 對 fastboot 協議進行了以下更改：

• getvar snapshot-update-status — 返回引導控制 HAL 與引導加載程序通信的值：
  • 如果狀態為MERGING ，則引導加載程序必須返回merging 。
  • 如果狀態為SNAPSHOTTED ，則引導加載程序必須返回snapshotted 。
  • 否則，引導加載程序必須返回none 。
• snapshot-update merge — 完成合併操作，必要時引導至 recovery/fastbootd。此命令僅在snapshot-update-status為merging時有效，並且僅在 fastbootd 中受支持。
• snapshot-update cancel — 將引導控制 HAL 的合併狀態設置為CANCELLED 。該命令在設備被鎖定時無效。
• erase或wipe — erase或wipe metadata 、 userdata或保存引導控制 HAL 合併狀態的分區應檢查快照合併狀態。如果狀態為MERGING或SNAPSHOTTED ，則設備應中止操作。
• set_active — 更改活動槽的set_active命令應檢查快照合併狀態。如果狀態為MERGING ，則設備應中止操作。可以在SNAPSHOTTED狀態下安全地更改插槽。

這些更改旨在防止意外使設備無法啟動，但它們可能會破壞自動化工具。當命令用作刷寫所有分區的組件時，例如運行fastboot flashall ，建議使用以下流程：

1. 查詢getvar snapshot-update-status 。
2. 如果merging或snapshotted ，請發出snapshot-update cancel 。
3. 繼續閃爍步驟。

注意：當工具對設備執行一次性擦除或使用set_active更改一次性插槽號時，請勿使用上述流程，以確保設備中的保護（在引導加載程序或 fastbootd 中）禁止可能使設備無法啟動的操作。

減少存儲需求

強烈建議在 super 中沒有分配完整 A/B 存儲並且希望在必要時使用/data的設備使用塊映射工具。塊映射工具使構建之間的塊分配保持一致，從而減少對快照的不必要寫入。這記錄在減少 OTA 大小下。