Android 10 memperkenalkan User Data Checkpoint (UDC), yang
memungkinkan Android melakukan roll back ke status sebelumnya saat update Android over-the-air
(OTA) gagal. Dengan UDC, jika update OTA Android gagal, perangkat dapat
melakukan roll back ke status sebelumnya dengan aman. Meskipun
update A/B memecahkan masalah ini untuk booting awal, rollback
tidak didukung saat partisi data pengguna (dipasang di /data) diubah.
UDC memungkinkan perangkat mengembalikan partisi data pengguna bahkan setelah diubah. Fitur UDC mencapai hal ini dengan kemampuan checkpoint ke sistem file, implementasi alternatif saat sistem file tidak mendukung checkpoint, integrasi dengan mekanisme A/B bootloader sekaligus mendukung update non-A/B, dan dukungan untuk binding versi kunci dan rollback kunci.
Dampak terhadap pengguna
Fitur UDC meningkatkan pengalaman update OTA bagi pengguna karena lebih sedikit pengguna yang kehilangan data saat update OTA gagal. Hal ini dapat mengurangi jumlah panggilan dukungan dari pengguna yang mengalami masalah selama proses update. Namun, saat update OTA gagal, pengguna mungkin melihat perangkat memulai ulang beberapa kali.
Cara kerjanya
Fungsi pemeriksaan titik di berbagai sistem file
Untuk sistem file F2FS, UDC menambahkan fungsi pemeriksaan ke kernel Linux upstream 4.20 dan melakukan backport ke semua kernel umum yang didukung oleh perangkat yang menjalankan Android 10.
Untuk sistem file lainnya, UDC menggunakan perangkat virtual mapper perangkat yang disebut dm_bow
untuk fungsi checkpoint. dm_bow berada di antara perangkat dan sistem
file. Saat partisi dipasang, pemangkasan akan dikeluarkan sehingga sistem file
mengeluarkan perintah pemangkasan pada semua blok kosong. dm_bow menangkap pemangkasan ini dan menggunakannya
untuk menyiapkan daftar blok gratis. Operasi baca dan tulis kemudian dikirim ke perangkat tanpa diubah, tetapi sebelum operasi tulis diizinkan, data yang diperlukan untuk pemulihan dicadangkan ke blok bebas.
Proses checkpoint
Saat partisi dengan flag checkpoint=fs/block dipasang, Android akan memanggil
restoreCheckpoint di drive untuk memungkinkan perangkat memulihkan checkpoint
saat ini. init kemudian memanggil fungsi needsCheckpoint untuk menentukan apakah
perangkat berada dalam status bootloader A/B atau telah menetapkan jumlah percobaan ulang
update. Jika salah satunya benar, Android akan memanggil createCheckpoint untuk menambahkan flag
mount atau mem-build perangkat dm_bow.
Setelah partisi dipasang, kode checkpoint dipanggil untuk mengeluarkan pemangkasan.
Proses booting kemudian dilanjutkan seperti biasa. Di LOCKED_BOOT_COMPLETE, Android
memanggil commitCheckpoint untuk melakukan pemeriksaan poin saat ini dan update
akan berlanjut seperti biasa.
Mengelola kunci keymaster
Kunci Keymaster digunakan untuk enkripsi perangkat atau tujuan lainnya. Untuk mengelola kunci ini, Android menunda panggilan penghapusan kunci hingga checkpoint di-commit.
Memantau kondisi
Daemon kesehatan memverifikasi bahwa ada cukup ruang disk untuk membuat
titik pemeriksaan. Daemon kesehatan terletak di
cp_healthDaemon
di Checkpoint.cpp.
Daemon kesehatan memiliki perilaku berikut yang dapat dikonfigurasi:
ro.sys.cp_msleeptime: Mengontrol seberapa sering perangkat memeriksa penggunaan disk.ro.sys.cp_min_free_bytes: Mengontrol nilai minimum yang dicari daemon kesehatan.ro.sys.cp_commit_on_full: Mengontrol apakah daemon kesehatan memulai ulang perangkat atau melakukan checkpoint dan melanjutkan saat disk penuh.
Checkpoint API
Checkpoint API digunakan oleh fitur UDC. Untuk API lain yang digunakan oleh UDC, lihat
IVold.aidl.
void startCheckpoint(int percobaan ulang)
Membuat checkpoint.
Framework akan memanggil metode ini setelah siap untuk memulai update. Titik kontrol
dibuat sebelum sistem file yang di-checkpoint seperti userdata
dipasang R/W setelah dimulai ulang. Jika jumlah percobaan ulang positif, API akan menangani
percobaan ulang pelacakan, dan pengupdate akan memanggil needsRollback untuk memeriksa apakah rollback
update diperlukan. Jika jumlah percobaan ulang adalah -1, API akan menunda penilaian bootloader
A/B.
Metode ini tidak dipanggil saat melakukan update A/B normal.
void commitChanges()
Melakukan commit pada perubahan.
Framework ini memanggil metode ini setelah mulai ulang saat perubahan siap
di-commit. Ini dipanggil sebelum data (seperti gambar, video, SMS, tanda terima
server) ditulis ke userdata dan sebelum BootComplete.
Jika tidak ada pembaruan yang di-checkpoint aktif, metode ini tidak akan berpengaruh.
abortChanges()
Memaksa mulai ulang dan kembali ke titik pemeriksaan. Menghapus semua modifikasi userdata sejak mulai ulang pertama.
Framework memanggil metode ini setelah memulai ulang, tetapi sebelum commitChanges.
retry_counter diturunkan saat metode ini dipanggil. Entri log
dibuat.
bool needsRollback()
Menentukan apakah rollback diperlukan.
Pada perangkat non-checkpoint, menampilkan false. Pada perangkat checkpoint, menampilkan true
selama booting non-checkpoint.
Menerapkan UDC
Penerapan referensi
Untuk contoh cara menerapkan UDC, lihat dm-bow.c. Untuk mengetahui dokumentasi tambahan tentang fitur ini, lihat dm-bow.txt.
Penyiapan
Di on fs dalam file init.hardware.rc, pastikan Anda memiliki:
mount_all /vendor/etc/fstab.${ro.boot.hardware.platform} --early
Di on late-fs dalam file init.hardware.rc, pastikan Anda memiliki:
mount_all /vendor/etc/fstab.${ro.boot.hardware.platform} --late
Di file fstab.hardware Anda, pastikan /data diberi tag sebagai latemount.
/dev/block/bootdevice/by-name/userdata /data f2fs noatime,nosuid,nodev,discard,reserve_root=32768,resgid=1065,fsync_mode=nobarrier latemount,wait,check,fileencryption=ice,keydirectory=/metadata/vold/metadata_encryption,quota,formattable,sysfs_path=/sys/devices/platform/soc/1d84000.ufshc,reservedsize=128M,checkpoint=fs
Menambahkan partisi metadata
UDC memerlukan partisi metadata untuk menyimpan kunci dan jumlah percobaan ulang nonbootloader. Siapkan partisi metadata dan pasang lebih awal di /metadata.
Dalam file fstab.hardware Anda, pastikan /metadata diberi tag sebagai earlymount
atau first_stage_mount.
/dev/block/by-name/metadata /metadata ext4 noatime,nosuid,nodev,discard,sync wait,formattable,first_stage_mount
Lakukan inisialisasi partisi ke semua nol.
Tambahkan baris berikut ke BoardConfig.mk:
BOARD_USES_METADATA_PARTITION := true BOARD_ROOT_EXTRA_FOLDERS := existing_folders metadata
Mengupdate sistem
Sistem F2FS
Untuk sistem yang menggunakan F2FS untuk memformat data, pastikan versi F2FS Anda mendukung checkpoint. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Fungsi pemeriksaan titik dalam sistem file yang berbeda.
Tambahkan flag checkpoint=fs ke bagian <fs_mgr_flags> fstab untuk
perangkat yang dipasang di /data.
Sistem non-F2FS
Untuk sistem non-F2FS, dm-bow harus diaktifkan di konfigurasi kernel.
Tambahkan flag checkpoint=block ke bagian <fs_mgr_flags> fstab untuk
perangkat yang dipasang di /data.
Memeriksa log
Entri log dibuat saat Checkpoint API dipanggil.
Validasi
Untuk menguji implementasi UDC, jalankan kumpulan pengujian VTS
VtsKernelCheckpointTest.