实现 A/B 更新

想要实现 A/B 系统更新的原始设备制造商 (OEM) 和 SoC 供应商必须确保其引导加载程序实现 boot_control HAL，并将正确的参数传递到内核。

实现启动控件 HAL

支持 A/B 更新的引导加载程序必须在 hardware/libhardware/include/hardware/boot_control.h 中实现 boot_control HAL。您可以使用 system/extras/bootctl 实用程序和 system/extras/tests/bootloader/ 对来测试实现情况。

此外，您还必须实现如下所示的状态机：

图 1. 引导加载程序状态机

设置内核

要实现 A/B 系统更新，请执行以下操作：

  1. 择优挑选下列内核补丁程序系列（如果需要）：
  2. 确保内核命令行参数中包含以下额外参数： 
    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>"
    ... 其中，<public-key-id> 值是用于验证 verity 表签名的公钥的 ID（如需了解详情，请参阅 dm-verity）。
  3. 将包含公钥的 .X509 证书添加到系统密钥环：
    1. 将 .der 格式的 .X509 证书复制到 kernel 目录的根目录。如果 .X509 证书的格式为 .pem 文件，请使用以下 openssl 命令将 .pem 格式转换为 .der 格式： 
      openssl x509 -in <x509-pem-certificate> -outform der -out <x509-der-certificate>
    2. 构建 zImage 以将该证书添加为系统密钥环的一部分。如要进行验证，请检查 procfs 条目（需要启用 KEYS_CONFIG_DEBUG_PROC_KEYS）： 
      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
      如果成功添加了 .X509 证书，则表示系统密钥环中存在相应公钥（突出显示的部分表示公钥 ID）。
    3. 将空格替换为 #，并在内核命令行中将其作为 <public-key-id> 加以传递。例如，传递 Android:#7e4333f9bba00adfe0ede979e28ed1920492b40f 来代替 <public-key-id>。

设置 build 变量

支持 A/B 更新的引导加载程序必须满足以下 build 变量条件：

必须针对 A/B 更新目标定义的变量
  • AB_OTA_UPDATER := true
  • AB_OTA_PARTITIONS := \
      boot \
      system \
      vendor
    以及通过 update_engine 更新的其他分区（无线装置、引导加载程序等）
  • PRODUCT_PACKAGES += \
      update_engine \
      update_verifier
如需查看示例，请参阅 /device/google/marlin/+/android-7.1.0_r1/device-common.mk。您可以选择执行编译中所述的安装后（但在重新启动前）dex2oat 步骤。
针对 A/B 更新目标强烈推荐的做法
  • 定义 TARGET_NO_RECOVERY := true
  • 定义 BOARD_USES_RECOVERY_AS_BOOT := true
  • 不要定义 BOARD_RECOVERYIMAGE_PARTITION_SIZE
无法针对 A/B 更新目标定义的变量
  • BOARD_CACHEIMAGE_PARTITION_SIZE
  • BOARD_CACHEIMAGE_FILE_SYSTEM_TYPE
（可选）针对调试 build 定义的变量 PRODUCT_PACKAGES_DEBUG += update_engine_client

设置分区（槽）

A/B 设备不需要恢复分区或缓存分区，因为 Android 已不再使用这些分区。数据分区现在用于存储下载的 OTA 更新包，而恢复映像代码位于启动分区。所有用于 A/B 更新的分区都应按如下方式命名（槽的名称始终为 a、b 等）：boot_a、boot_b、system_a、system_b、vendor_a、vendor_b。

缓存

对于非 A/B 更新，缓存分区用于存储下载的 OTA 更新包，并在执行更新时暂时隐藏区块。确定缓存分区的大小一直是一个棘手的问题，所需的大小取决于您想要执行的更新。最糟糕的情况是缓存分区与系统映像一样大。如果采用 A/B 更新，则无需隐藏区块（因为您始终是向当前未使用的分区写入数据）；如果流式传输 A/B 更新，则无需在执行更新之前下载整个 OTA 更新包。

恢复

用于恢复的 RAM 磁盘现已包含在 boot.img 文件中。 进入恢复模式时，引导加载程序无法在内核命令行中添加 skip_initramfs 选项。

对于非 A/B 更新，恢复分区包含用于执行更新的代码。A/B 更新由在启动的常规系统映像中运行的 update_engine 执行。同时，仍有一种用于实现恢复出厂设置和旁加载更新包的恢复模式（“恢复”就由此而来）。恢复模式的代码和数据存储在 ramdisk 的常规启动分区中；为在启动时进入系统映像，引导加载程序会指示内核跳过 ramdisk（否则，设备启动时会进入恢复模式）。恢复模式很小（其中大部分已在启动分区上），所以启动分区的大小不会增加。

Fstab

slotselect 参数必须位于 A/B 更新分区所对应的行中。例如： 

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

不得将任何分区命名为 vendor。系统会选择分区 vendor_a 或 vendor_b，并将其装载到 /vendor 装载点。

内核槽参数

应通过特定的设备树 (DT) 节点 (/firmware/android/slot_suffix) 或者通过 androidboot.slot_suffix 内核命令行或 bootconfig 参数传递当前槽后缀。

默认情况下，fastboot 会刷写 A/B 设备上的当前槽。如果更新包还包含其他非当前槽的映像，则 fastboot 也会刷写这些映像。可用选项包括：

  • --slot SLOT。替换默认行为，并提示 fastboot 刷写以参数形式传入的槽。
  • --set-active [SLOT]。将插槽设为活动插槽。如果未指定可选参数，则将当前槽设为活动槽。
  • fastboot --help：获取有关命令的详细信息。

如果引导加载程序实现 fastboot，它应该支持 set_active <slot> 命令，该命令用于将当前活动槽设置为指定槽（此外，还必须清除该槽的不可启动标记并将重试次数重置为默认值）。引导加载程序还应支持以下变量：

  • has-slot:<partition-base-name-without-suffix>。如果指定分区支持槽，则返回“yes”，否则返回“no”。
  • current-slot：根据接下来将从哪个槽启动，返回相应的槽后缀。
  • slot-count。返回一个表示可用槽数量的整数。目前支持两个槽，因此该值为 2。
  • slot-successful:<slot-suffix>。如果指定插槽已标记为成功启动，则返回“yes”，否则返回“no”。
  • slot-unbootable:<slot-suffix>。如果指定插槽被标记为不可启动，则返回“yes”，否则返回“no”。
  • slot-retry-count:<slot-suffix>。启动指定槽的剩余重试次数。

若要查看所有变量，请运行 fastboot getvar all。

生成 OTA 更新包

OTA 更新包工具遵循的命令与不采取 A/B 更新的设备相同。target_files.zip 文件必须通过为 A/B 更新目标定义 build 变量来生成。OTA 更新包工具会自动识别并生成格式适用于 A/B 更新程序的更新包。

示例：

  • 生成完整 OTA： 
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
    dist_output/tardis-target_files.zip \
    ota_update.zip
  • 生成增量 OTA： 
    ./build/make/tools/releasetools/ota_from_target_files \
    -i PREVIOUS-tardis-target_files.zip \
    dist_output/tardis-target_files.zip \
    incremental_ota_update.zip

配置分区

update_engine 可以更新同一磁盘中定义的任何一对 A/B 分区。一对分区有一个共同的前缀（例如 system 或 boot）和按槽划分的后缀（例如 _a）。由载荷生成器定义更新的分区列表通过 AB_OTA_PARTITIONS make 变量加以配置。

例如，如果磁盘中有一对分区 bootloader_a 和 booloader_b（_a 和 _b 是槽后缀），您可以通过在产品或单板配置中指定以下内容来更新这些分区： 

AB_OTA_PARTITIONS := \
  boot \
  system \
  bootloader

由 update_engine 更新的所有分区不得由系统的其余部分修改。在增量更新期间，来自当前槽的二进制数据将用于在新槽中生成数据。任何修改都可能导致新槽数据在更新过程中无法通过验证，从而导致更新失败。

配置安装后步骤

对于每个已更新的分区，您可以使用一组键值对配置不同的安装后步骤。要在新映像中运行位于 /system/usr/bin/postinst 的程序，请指定相对于系统分区中文件系统根目录的路径。

例如，usr/bin/postinst 为 system/usr/bin/postinst（如果未使用 RAM 磁盘）。此外，请指定要传递到 mount(2) 系统调用的文件系统类型。请将以下代码添加到产品或设备的 .mk 文件中（如果适用）： 

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

编译应用

在使用新的系统映像重新启动之前，可以在后台编译应用。若要在后台编译应用，请将以下内容添加到产品的设备配置（位于产品的 device.mk 中）：

  1. 向 build 中添加原生组件，以确保编译脚本和二进制文件能够顺利编译并添加到系统映像中。 
      # A/B OTA dexopt package
  PRODUCT_PACKAGES += otapreopt_script
  2. 将编译脚本连接到 update_engine，以便作为安装后步骤运行。 
      # 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

如需了解如何将预先优化的文件安装到未使用的第二个系统分区，请参阅 DEX_PREOPT 文件的首次启动安装。