عملية تشغيل أجهزة أندرويد

الموسوعة الحرة

تبدأ عملية تشغيل أجهزة أندرويد عند تشغيل معالج النظام على شريحة (SoC ) وتنتهي بظهور الشاشة الرئيسية ، أو أوضاع خاصة مثل وضع الاسترداد ، أو وضع التشغيل السريع (Fastboot )، أو وضع Odin لأجهزة سامسونج. [ أ ] تتأثر عملية تشغيل الأجهزة التي تعمل بنظام أندرويد بتصميم البرامج الثابتة لمصنعي معالجات النظام على شريحة (SoC).

خلفية

اعتبارًا من عام 2018، يتم توريد 90% من معالجات النظام على شريحة (SoC) في سوق أندرويد من قبل شركات كوالكوم أو سامسونج أو ميديا ​​تك . [ 1 ] ومن بين الموردين الآخرين يونيسوك ، وروكشيب ، ومارفيل ، وإنفيديا ، وتكساس إنسترومنتس سابقًا .

تاريخ

تم تقديم خاصية التحقق من التمهيد، وهي إجراء أمني للتمهيد ، مع نظام التشغيل أندرويد كيت كات . [ 2 ]

مراحل

برنامج الإقلاع الأساسي

يُعدّ برنامج الإقلاع الأساسي (PBL)، المخزّن في ذاكرة القراءة فقط للإقلاع [ 3 ]، المرحلة الأولى من عملية الإقلاع. وقد كُتب هذا البرنامج بواسطة الشركة المصنّعة للرقاقة. [ 4 ]

تتحقق PBL من صحة المرحلة التالية.

في هواتف سامسونج الذكية، يتم استخدام مفتاح التمهيد الآمن من سامسونج (SSBK) بواسطة ذاكرة القراءة فقط للتمهيد للتحقق من المراحل التالية. [ 5 ]

في أنظمة SoC من شركة كوالكوم، من الممكن الدخول إلى وضع تنزيل الطوارئ من كوالكوم من برنامج الإقلاع الأساسي.

إذا فشل التحقق من برنامج الإقلاع الثانوي، فسيدخل في وضع EDL. [ 6 ] [ 7 ]

برنامج الإقلاع الثانوي

نظراً لمحدودية المساحة في ذاكرة القراءة فقط (ROM) الخاصة بالتمهيد، يتم استخدام مُحمِّل تمهيد ثانوي على ذاكرة eMMC أو eUFS . [ 8 ] يقوم مُحمِّل التمهيد الثانوي بتهيئة TrustZone . [ 8 ] [ 9 ]

على سبيل المثال، في معالج Qualcomm MSM8960، يقوم برنامج الإقلاع الثانوي 1 بتحميل برنامج الإقلاع الثانوي 2. يقوم برنامج الإقلاع الثانوي 2 بتحميل TrustZone وبرنامج الإقلاع الثانوي 3. [ 10 ]

يُطلق على SBL الآن اسم XBL من قبل شركة كوالكوم وهو تطبيق UEFI ، وفي الأجهزة من نوع الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، يكون XBL عادةً تطبيق EDK2 .

كانت كوالكوم تستخدم سابقًا النواة الصغيرة (LK) مع Aboot، أو تستخدم حاليًا مُحمل الإقلاع القابل للتوسيع (XBL) مع ABL؛ بينما تستخدم سامسونج إكسينوس S-Boot؛ وتستخدم معالجات MediaTek القديمة جدًا DAS U-Boot ، وتستخدم معالجات MediaTek الحديثة UEFI. [ 1 ] النواة الصغيرة هي نواة مصغرة للأجهزة المدمجة ، وقد عدّلتها كوالكوم وميديا ​​تك لاستخدامها كمُحمل إقلاع. [ 11 ] يُنفذ مُحمل إقلاع أندرويد (Aboot أو ABL) واجهة fastboot . يتحقق مُحمل إقلاع أندرويد من صحة قسمي الإقلاع والاسترداد. [ 4 ] بالضغط على مجموعة مفاتيح محددة، يمكن للأجهزة أيضًا الإقلاع في وضع الاسترداد . ثم ينقل مُحمل إقلاع أندرويد التحكم إلى نواة لينكس.

النواة و initramfs

يُعدّ initramfs أرشيفًا مضغوطًا بصيغة gzip يحتوي على نظام ملفات جذر صغير. ويحتوي على init ، الذي يتم تنفيذه. نواة أندرويد هي نسخة مُعدّلة من نواة لينكس. يقوم init بعد ذلك بتثبيت الأقسام. يتحقق dm-verity من سلامة الأقسام المُحددة في ملف fstab . dm-verity هو وحدة نمطية لنواة لينكس قدمتها جوجل في أندرويد منذ الإصدار 4.4. يدعم التنفيذ الافتراضي التحقق القائم على الكتل فقط، لكن سامسونج أضافت دعمًا للملفات. [ 9 ]

الزيجوت

يتم تشغيل Zygote بواسطة عملية التهيئة (init)، المسؤولة عن بدء تشغيل تطبيقات وخدمات أندرويد. يقوم Zygote بتحميل وتهيئة الفئات التي يُفترض استخدامها بكثرة في الذاكرة الديناميكية (heap)، مثل هياكل بيانات dex الخاصة بالمكتبات. بعد بدء تشغيل Zygote، يستمع إلى الأوامر عبر مقبس (socket). عند بدء تشغيل تطبيق جديد، يُرسل أمر إلى Zygote، الذي يُنفذ استدعاء النظام fork() .

تخطيط التقسيم

ينقسم نظام أندرويد إلى أقسام مختلفة . [ 12 ]

تستخدم منصة كوالكوم جدول تقسيم GUID . هذا المعيار جزء من معيار UEFI ، ولكنه لا يعتمد على البرامج الثابتة UEFI. [ 13 ]

انظر أيضاً

ملاحظات توضيحية

  1. ↑ تميل هذه الأوضاع إلى دعم ميزة استئناف عملية الإقلاع العادية

مراجع

  1. 1 2 غاري، خير الدين؛ كينازا، طيب؛ عيسى، محمد (أكتوبر 2018). "نهج جديد للكشف عن برامج التجسس في منصة أندرويد" . المؤتمر الدولي للاتصالات الذكية في تقنيات الشبكات (SaCoNeT) لعام 2018. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 277-282 . doi : 10.1109/saconet.2018.8585583 . ISBN  978-1-5386-9493-0. S2CID 56718094 . 
  2. ↑ إيدج، جيك (أبريل 2015). "تم التحقق من التمهيد لنظام أندرويد [ LWN.net ] " . LWN.net . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-04-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25-09-2021 .
  3. ↑ يوان، بنغفي؛ غو، ياو؛ تشين، شيانغتشون؛ مي، هونغ (مارس 2018). "تحسين نواة لينكس الخاصة بالأجهزة لهواتف أندرويد الذكية". المؤتمر الدولي السادس لهندسة الحوسبة السحابية المتنقلة والخدمات لعام 2018 (MobileCloud) . الصفحات 65-72 . doi : 10.1109/MobileCloud.2018.00018 . ISBN  978-1-5386-4879-7. S2CID 13742883 . 
  4. 1 2 هاي، روي (14 أغسطس 2017). "ثغرة fastboot oem: ثغرات في مُحمل الإقلاع لنظام أندرويد في تخصيصات المُصنِّع" . وقائع المؤتمر الحادي عشر لجمعية USENIX حول التقنيات الهجومية . WOOT'17. فانكوفر، كولومبيا البريطانية، كندا: جمعية USENIX: 22.
  5. ↑ أليندال، غونار؛ ديركولبوتن، جير أولاف؛ أكسلسون، ستيفان (2018-03-01). "الاستحواذ الجنائي - تحليل وتجاوز وضع المعايير المشتركة المفروض في التمهيد الآمن من سامسونج" . التحقيق الرقمي . 24 : S60– S67. doi : 10.1016/j.diin.2018.01.008 . hdl : 11250/2723051 . ISSN 1742-2876 . 
  6. ↑ "استغلال ثغرات مبرمجي Qualcomm EDL (1): الوصول إلى البيانات الداخلية لـ PBL" . alephsecurity.com . 22-01-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13-09-2021 .
  7. ↑ "وثائق كوالكوم" . تم الاطلاع عليها بتاريخ 26 فبراير 2025 .
  8. 1 2 يوان، بنغفي؛ غو، ياو؛ تشين، شيانغتشون؛ مي، هونغ (مارس 2018). "تحسين نواة لينكس الخاصة بالأجهزة لهواتف أندرويد الذكية" . المؤتمر الدولي السادس لعام 2018 التابع لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول الحوسبة السحابية المتنقلة والخدمات والهندسة (MobileCloud) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 65-72 . doi : 10.1109/mobilecloud.2018.00018 . ISBN  978-1-5386-4879-7. S2CID 13742883 . 
  9. كانونوف ، أوري؛ وول، أفيشاي (24 أكتوبر 2016). " حاويات آمنة في نظام أندرويد" . وقائع ورشة العمل السادسة حول الأمن والخصوصية في الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة . SPSM '16. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: ACM. الصفحات 3-12 . doi : 10.1145/2994459.2994470 . ISBN  9781450345644. S2CID 8510729 . 
  10. ^ تاو، تشين، يوي تشانغ، يولونغ وانغ، تشي وي (2017/07/17). خفض مستوى الهجوم على TrustZone . او سي ال سي 1106269801 . {{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  11. ↑ تانغ، تشينغهاو (2021). أمن إنترنت الأشياء: المبادئ والتطبيق . فان دو. سنغافورة. ص 166. ISBN  978-981-15-9942-2. OCLC 1236261208 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  12. ↑ أليندال، غونار؛ ديركولبوتن، جير أولاف؛ أكسلسون، ستيفان (مارس 2018). "الاستحواذ الجنائي - تحليل وتجاوز وضع المعايير المشتركة المفروض في التمهيد الآمن من سامسونج" . التحقيق الرقمي . 24 : S60– S67. doi : 10.1016/j.diin.2018.01.008 . hdl : 11250/2723051 . ISSN 1742-2876 . 
  13. ↑ تشاو، لونغزي؛ شي، بين؛ وو، شونشيانغ؛ آيزيزي، ياسين؛ مينغ، داودونغ؛ وانغ، فولين؛ يي، تشاو (2018). "استخراج المرآة الفيزيائية على أجهزة أندرويد المحمولة القائمة على معالجات كوالكوم" . وقائع المؤتمر الدولي الثاني لعلوم الحاسوب وهندسة التطبيقات . Csae '18. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة ACM. الصفحات 1-5 . doi : 10.1145/3207677.3278046 . ISBN  9781450365123. S2CID 53038902 .