Créer des noyaux

Cette page décrit le processus de création de noyaux personnalisés pour les appareils Android. Ces instructions vous guident tout au long du processus de sélection des sources appropriées, de compilation du noyau et d'intégration des résultats dans une image système créée à partir du projet Android Open Source Project (AOSP).

Vous pouvez acquérir des sources de kernel plus récentes à l'aide de Repo. Pour les compiler sans configuration supplémentaire, exécutez build/build.sh à partir de la racine de votre extraction de source.

Télécharger les sources et les outils de compilation

Pour les noyaux récents, utilisez repo pour télécharger les sources, la chaîne d'outils et les scripts de compilation. Certains noyaux (par exemple, les noyaux Pixel 3) nécessitent des sources provenant de plusieurs dépôts Git, tandis que d'autres (par exemple, les noyaux communs) n'en nécessitent qu'une seule. L'approche repo garantit une configuration correcte du répertoire de sources.

Téléchargez les sources de la branche appropriée:

mkdir android-kernel && cd android-kernel
repo init -u https://android.googlesource.com/kernel/manifest -b BRANCH
repo sync

Pour obtenir la liste des branches de dépôt (BRANCH) pouvant être utilisées avec la commande "repo init" précédente, consultez la section Branches du noyau et leurs systèmes de compilation.

Pour en savoir plus sur le téléchargement et la compilation des noyaux pour les appareils Pixel, consultez Créer des noyaux Pixel.

Compiler le noyau

Compiler avec Bazel (Kleaf)

Android 13 a introduit la compilation de noyaux avec Bazel.

Pour créer une distribution pour le kernel GKI pour l'architecture aarch64, consultez une branche du kernel Android commun antérieure à Android 13, puis exécutez la commande suivante:

tools/bazel run //common:kernel_aarch64_dist [-- --destdir=$DIST_DIR]

Le binaire du kernel, les modules et les images correspondantes se trouvent ensuite dans le répertoire $DIST_DIR. Si --destdir n'est pas spécifié, consultez la sortie de la commande pour connaître l'emplacement des artefacts. Pour en savoir plus, consultez la documentation sur AOSP.

Compiler avec build.sh (ancien)

Pour les branches avec Android 12 ou version antérieure, OU les branches sans Kleaf: 

build/build.sh

Le binaire du noyau, les modules et l'image correspondante se trouvent dans le répertoire out/BRANCH/dist.

Créer les modules du fournisseur pour l'appareil virtuel

Android 13 a introduit la compilation de noyaux avec Bazel (Kleaf), remplaçant build.sh.

Pour créer une distribution pour les modules de virtual_device, exécutez la commande suivante:

tools/bazel run //common-modules/virtual-device:virtual_device_x86_64_dist [-- --destdir=$DIST_DIR]

Pour en savoir plus sur la création de noyaux Android avec Bazel, consultez Kleaf : Building Android Kernels with Bazel

Pour en savoir plus sur la compatibilité de Kleaf avec les architectures individuelles, consultez la page Compatibilité de Kleaf pour les appareils et les noyaux.

Compiler les modules du fournisseur pour l'appareil virtuel avec build.sh (ancien)

Dans Android 12, Cuttlefish et Goldfish convergent, et partagent donc le même kernel: virtual_device. Pour compiler les modules de ce noyau, utilisez la configuration de compilation suivante:

BUILD_CONFIG=common-modules/virtual-device/build.config.virtual_device.x86_64 build/build.sh

Android 11 a introduit GKI, qui sépare le noyau en une image de noyau gérée par Google et des modules gérés par le fournisseur, qui sont compilés séparément.

Cet exemple montre une configuration d'image de kernel:

BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.x86_64 build/build.sh

Cet exemple présente une configuration de module (Cuttlefish et Emulator):

BUILD_CONFIG=common-modules/virtual-device/build.config.cuttlefish.x86_64 build/build.sh

Exécuter le noyau

Il existe plusieurs façons d'exécuter un kernel personnalisé. Vous trouverez ci-dessous des méthodes connues adaptées à différents scénarios de développement.

Intégrer dans la compilation d'image Android

Copiez Image.lz4-dtb à l'emplacement binaire du noyau respectif dans l'arborescence AOSP, puis reconstruisez l'image de démarrage.

Vous pouvez également définir la variable TARGET_PREBUILT_KERNEL lorsque vous utilisez make bootimage (ou toute autre ligne de commande make qui crée une image de démarrage). Cette variable est compatible avec tous les appareils, car elle est configurée via device/common/populate-new-device.sh. Exemple :

export TARGET_PREBUILT_KERNEL=DIST_DIR/Image.lz4-dtb

Noyaux Flash et de démarrage avec fastboot

La plupart des appareils récents disposent d'une extension de bootloader pour simplifier le processus de génération et de démarrage d'une image de démarrage.

Pour démarrer le noyau sans flasher:

adb reboot bootloader
fastboot boot Image.lz4-dtb

Avec cette méthode, le noyau n'est pas réellement flashé et ne persiste pas après un redémarrage.

Exécuter des noyaux sur Cuttlefish

Vous pouvez exécuter des noyaux dans l'architecture de votre choix sur les appareils Cuttlefish.

Pour démarrer un appareil Cuttlefish avec un ensemble particulier d'artefacts du kernel, exécutez la commande cvd create avec les artefacts du kernel cible comme paramètres. L'exemple de commande suivant utilise les artefacts du noyau pour une cible arm64 à partir du fichier manifeste du noyau common-android14-6.1.

cvd create \
    -kernel_path=/$PATH/$TO/common-android14-6.1/out/android14-6.1/dist/Image \
    -initramfs_path=/$PATH/$TO/common-android14-6.1/out/android14-6.1/dist/initramfs.img

Pour en savoir plus, consultez la section Développer des noyaux sur Cuttlefish.

Personnaliser la compilation du kernel

Pour personnaliser les builds du kernel pour les builds Kleaf, consultez la documentation Kleaf.

Personnaliser la compilation du kernel avec build.sh (ancien)

Pour build/build.sh, le processus et le résultat de compilation peuvent être influencés par des variables d'environnement. La plupart d'entre eux sont facultatifs, et chaque branche du noyau doit être fournie avec une configuration par défaut appropriée. Les plus couramment utilisés sont listés ici. Pour obtenir une liste complète (et à jour), consultez build/build.sh.

Variable d'environnement Description Exemple
BUILD_CONFIG Fichier de configuration de compilation à partir duquel vous initialisez l'environnement de compilation. L'emplacement doit être défini par rapport au répertoire racine du dépôt. La valeur par défaut est build.config.
Obligatoire pour les noyaux courants. 		BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64
CC Remplacez le compilateur à utiliser. Utilise le compilateur par défaut défini par build.config. CC=clang
DIST_DIR Répertoire de sortie de base pour la distribution du noyau. DIST_DIR=/path/to/my/dist
OUT_DIR Répertoire de sortie de base pour la compilation du noyau. OUT_DIR=/path/to/my/out
SKIP_DEFCONFIG Ignorer make defconfig SKIP_DEFCONFIG=1
SKIP_MRPROPER Ignorer make mrproper SKIP_MRPROPER=1

Configuration du kernel personnalisée pour les builds locaux

Sous Android 14 ou version ultérieure, vous pouvez utiliser des fragments defconfig pour personnaliser les configurations du kernel. Consultez la documentation Kleaf sur les fragments defconfig.

Configuration du kernel personnalisée pour les builds locaux avec des configurations de compilation (ancienne)

Sous Android 13 et versions antérieures, consultez les informations ci-dessous.

Si vous devez modifier régulièrement une option de configuration du noyau, par exemple lorsque vous travaillez sur une fonctionnalité, ou si vous devez définir une option à des fins de développement, vous pouvez obtenir cette flexibilité en conservant une modification ou une copie locale de la configuration de compilation.

Définissez la variable POST_DEFCONFIG_CMDS sur une instruction qui est évaluée juste après l'étape make defconfig habituelle. Étant donné que les fichiers build.config proviennent de l'environnement de compilation, les fonctions définies dans build.config peuvent être appelées dans les commandes post-defconfig.

Un exemple courant est la désactivation de l'optimisation au moment de la liaison (LTO) pour les noyaux en pointillés lors du développement. Bien que le LTO soit bénéfique pour les noyaux publiés, les frais généraux au moment de la compilation peuvent être importants. L'extrait de code suivant ajouté à build.config local désactive LTO de manière persistante lors de l'utilisation de build/build.sh.

POST_DEFCONFIG_CMDS="check_defconfig && update_debug_config"
function update_debug_config() {
    ${KERNEL_DIR}/scripts/config --file ${OUT_DIR}/.config \
         -d LTO \
         -d LTO_CLANG \
         -d CFI \
         -d CFI_PERMISSIVE \
         -d CFI_CLANG
    (cd ${OUT_DIR} && \
     make O=${OUT_DIR} $archsubarch CC=${CC} CROSS_COMPILE=${CROSS_COMPILE} olddefconfig)
}

Identifier les versions du noyau

Vous pouvez identifier la version à compiler à partir de deux sources: l'arborescence AOSP et l'image système.

Version du noyau à partir de l'arborescence AOSP

L'arborescence AOSP contient des versions de noyau prédéfinies. Le journal Git indique la version correcte dans le message de commit:

cd $AOSP/device/VENDOR/NAME
git log --max-count=1

Si la version du noyau ne figure pas dans le journal git, obtenez-la à partir de l'image système, comme décrit ci-dessous.

Version du noyau à partir de l'image système

Pour déterminer la version du kernel utilisée dans une image système, exécutez la commande suivante sur le fichier du kernel:

file kernel

Pour les fichiers Image.lz4-dtb, exécutez la commande suivante:

grep -a 'Linux version' Image.lz4-dtb

Créer une image de démarrage

Il est possible de créer une image de démarrage à l'aide de l'environnement de compilation du kernel.

Créer une image de démarrage pour les appareils avec init_boot

Pour les appareils disposant de la partition init_boot, l'image de démarrage est créée avec le noyau. L'image initramfs n'est pas intégrée à l'image de démarrage.

Par exemple, avec Kleaf, vous pouvez créer l'image de démarrage GKI avec:

tools/bazel run //common:kernel_aarch64_dist [-- --destdir=$DIST_DIR]

Avec build/build.sh (ancien), vous pouvez créer l'image de démarrage GKI avec:

BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64 build/build.sh

L'image de démarrage du GKI se trouve dans $DIST_DIR.

Créer une image de démarrage pour les appareils sans init_boot (ancien)

Pour les appareils sans partition init_boot, vous avez besoin d'un binaire ramdisk, que vous pouvez obtenir en téléchargeant une image de démarrage GKI et en la décompressant. N'importe quelle image de démarrage GKI de la version Android associée fonctionne.

tools/mkbootimg/unpack_bootimg.py --boot_img=boot-5.4-gz.img
mv $KERNEL_ROOT/out/ramdisk gki-ramdisk.lz4

Le dossier cible est le répertoire de premier niveau de l'arborescence du noyau (le répertoire de travail actuel).

Si vous développez avec le principal AOSP, vous pouvez télécharger l'artefact de compilation ramdisk-recovery.img à partir d'une compilation aosp_arm64 sur ci.android.com et l'utiliser comme binaire de ramdisk.

Lorsque vous disposez d'un binaire ramdisk et que vous l'avez copié dans gki-ramdisk.lz4 dans le répertoire racine de la compilation du noyau, vous pouvez générer une image de démarrage en exécutant la commande suivante:

BUILD_BOOT_IMG=1 SKIP_VENDOR_BOOT=1 KERNEL_BINARY=Image GKI_RAMDISK_PREBUILT_BINARY=gki-ramdisk.lz4 BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64 build/build.sh

Si vous utilisez une architecture basée sur x86, remplacez Image par bzImage et aarch64 par x86_64:

BUILD_BOOT_IMG=1 SKIP_VENDOR_BOOT=1 KERNEL_BINARY=bzImage GKI_RAMDISK_PREBUILT_BINARY=gki-ramdisk.lz4 BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.x86_64 build/build.sh

Ce fichier se trouve dans le répertoire d'artefacts $KERNEL_ROOT/out/$KERNEL_VERSION/dist.

L'image de démarrage se trouve à l'emplacement out/<kernel branch>/dist/boot.img.