📚 课程目录第3章动态分区核心概念

3. 动态分区核心概念

Android 10 引入动态分区（Dynamic Partitions）后，分区体系从“固定大小、固定用途”转向“按需分配、可动态调整”。理解动态分区，关键要抓住四个对象：物理分区、super 分区、逻辑分区，以及它们之间的映射关系。这四者构成了动态分区管理框架的骨架。

一、物理分区与 super 分区

物理分区是 GPT 分区表中真实存在的分区，例如 boot、init_boot、vendor_boot、dtbo、vbmeta、super、userdata、metadata 等。它们有确定的起始扇区和大小，由引导链直接读取。其中 super 是一个特殊的物理分区，它本身不承载文件系统，而是作为“容器”，内部再划分出多个逻辑分区。

super 分区是动态分区的物理载体。它的大小在分区表中固定，但内部空间由 liblp 元数据管理，可以灵活分配给 system、vendor、product、system_ext、odm 等逻辑分区。super 分区通常位于 userdata 之前，大小在编译时由 BoardConfig 中的 BOARD_SUPER_PARTITION_SIZE 决定。

super 分区 = 物理容器；逻辑分区 = 容器内的可分配空间。物理分区大小固定，逻辑分区大小可随元数据变化。

二、逻辑分区与映射关系

逻辑分区是 super 分区内部通过元数据定义的区域，例如 system_a、system_b、vendor_a、product_a 等。它们没有独立的 GPT 条目，而是通过 dm-linear 设备映射暴露给内核和用户空间。逻辑分区支持 A/B 槽位，因此同一逻辑分区名会带 _a 或 _b 后缀。

逻辑分区与物理分区的映射关系由 liblp 元数据描述。元数据包含分区名、组名、起始扇区、大小、槽位等字段。启动时，init 读取 super 分区中的元数据，创建对应的 device-mapper 设备节点，最终挂载为 /system、/vendor 等目录。

对象	是否在 GPT 中	大小是否固定	典型示例	访问方式
物理分区	是	固定	boot、super、userdata	直接块设备
super 分区	是	固定	super	容器，不直接挂载
逻辑分区	否	可动态调整	system_a、vendor_a	dm-linear 映射
分区组	否	组内共享空间	qti_dynamic_partitions	元数据管理

三、动态分区管理框架

动态分区管理框架由三层组成：元数据层、映射层和用户空间层。

元数据层：liblp 负责读写 super 分区中的元数据，包括分区表、分区组、槽位信息。元数据有两个副本，分别位于 super 分区的开头和结尾，防止单点损坏。
映射层：dm-linear 将逻辑分区的线性地址映射到 super 分区的物理扇区。内核通过 device-mapper 暴露 /dev/block/dm-N 设备节点。
用户空间层：init、fs_mgr、fastbootd 负责解析元数据、创建映射、挂载分区。OTA 时 update_engine 通过 liblp 调整逻辑分区大小。

下面是一个简化的映射关系示意图，展示 super 分区内部逻辑分区如何映射到块设备：

四、案例：OTA 时逻辑分区如何调整

假设设备当前 system_a 为 800MB，vendor_a 为 400MB，super 剩余空间 200MB。OTA 包需要将 system_a 扩展到 900MB。流程如下：

update_engine 读取当前 super 元数据，确认剩余空间充足。
调用 liblp 修改 system_a 的起始扇区和大小，写入新元数据。
重新创建 dm-linear 映射，使 /dev/block/dm-0 指向新的扇区范围。
挂载新逻辑分区，写入 OTA 数据，完成后切换槽位。

# 查看 super 分区元数据（fastbootd 模式）
fastbootd
fastboot getvar super-partition-size
fastboot getvar partition-size:system_a

# 用户空间查看 dm 映射
adb shell dmctl list
adb shell ls -l /dev/block/dm-*

# 查看逻辑分区挂载
adb shell mount | grep -E "system|vendor|product"

五、常见误区与复盘

误区一：把 super 分区当成文件系统直接挂载。 super 分区本身没有文件系统，它只是容器，必须通过 liblp 元数据和 dm-linear 映射才能访问内部逻辑分区。

误区二：认为逻辑分区大小可以无限调整。 逻辑分区受 super 分区总大小和分区组剩余空间限制。如果组内空间不足，需要先缩小其他逻辑分区或调整分区组。

复盘建议： 调试动态分区问题时，优先确认三件事：super 分区大小是否足够、元数据是否损坏、dm-linear 映射是否成功创建。使用 lpdump 工具可以快速查看元数据内容。

# 使用 lpdump 查看 super 元数据
lpdump /dev/block/by-name/super

# 输出示例
Slot 0:
  Metadata version: 10.0
  Partition name: system_a
    Group: qti_dynamic_partitions_a
    Offset: 0x100000
    Size: 0x32000000
  Partition name: vendor_a
    Group: qti_dynamic_partitions_a
    Offset: 0x32100000
    Size: 0x19000000

掌握物理分区、super 分区、逻辑分区和映射关系，是理解动态分区管理框架的基础。后续的 Virtual A/B、OTA 更新、fastbootd 操作，都建立在这套映射模型之上。