構建內核

本頁詳細介紹了為 Android 設備構建自定義內核的過程。這些說明指導您完成選擇正確源、構建內核以及將結果嵌入到從 Android 開源項目 (AOSP) 構建的系統映像中的過程。

您可以使用Repo獲取更新的內核源代碼;通過從源代碼簽出的根目錄運行build/build.sh來構建它們而無需進一步配置。

下載源代碼和構建工具

對於最近的內核,使用repo下載源代碼、工具鍊和構建腳本。一些內核(例如,Pixel 3 內核)需要來自多個 git 存儲庫的源,而其他內核(例如,通用內核)只需要一個源。使用repo方法可確保正確的源目錄設置。

下載相應分支的源代碼:

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

下表列出了通過此方法可用的內核的BRANCH名稱。

設備AOSP 樹中的二進制路徑回購分支
像素 6(黃鸝)
Pixel 6 Pro(烏鴉)
設備/谷歌/餛飩內核android-gs-raviole-5.10-android12L
Pixel 5a(倒鉤)設備/谷歌/barbet內核android-msm-barbet-4.19-android12L
像素 5(紅鰭)
Pixel 4a (5G)(荊棘)
設備/谷歌/紅牛內核android-msm-redbull-4.19-android12L
Pixel 4a(翻車魚)設備/谷歌/翻車魚內核android-msm-sunfish-4.14-android12L
像素 4(火焰)
Pixel 4 XL(珊瑚色)
設備/谷歌/珊瑚內核android-msm-coral-4.14-android12L
像素 3a (sargo)
Pixel 3a XL(鰹魚)
設備/谷歌/鰹魚內核android-msm-bonito-4.9-android12L
像素 3(藍線)
Pixel 3 XL(交叉影線)
設備/谷歌/交叉影線內核android-msm-crosshatch-4.9-android12
像素 2(角膜白斑)
Pixel 2 XL(台門)
設備/谷歌/wahoo-內核android-msm-wahoo-4.4-android10-qpr3
像素(旗魚)
像素 XL (馬林魚)
設備/谷歌/馬林內核android-msm-marlin-3.18-pie-qpr2
海基960設備/linaro/hikey 內核遠足-linaro-android-4.14
遠足-linaro-android-4.19
common-android12-5.4
比格犬 x15設備/ti/beagle_x15-內核omap-beagle-x15-android-4.14
omap-beagle-x15-android-4.19
Android 通用內核不適用common-android-4.4
common-android-4.9
common-android-4.14
common-android-4.19
common-android-4.19-stable
common-android11-5.4
common-android12-5.4
common-android12-5.10
通用安卓主線

構建內核

然後用這個構建內核:

build/build.sh

內核二進製文件、模塊和相應的映像位於out/ BRANCH /dist目錄中。

構建 GKI 模塊

Android 11 引入了GKI ,它將內核分離為 Google 維護的內核映像和供應商維護的模塊,它們是分開構建的。

此示例顯示了內核映像配置:

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

此示例顯示了一個模塊配置(Cuttlefish 和 Emulator):

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

在 Android 12 中,Cuttlefish 和 Goldfish 融合,因此它們共享同一個內核: virtual_device 。要構建該內核的模塊,請使用以下構建配置:

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

運行內核

有多種方法可以運行定制的內核。以下是適用於各種開發場景的已知方式。

嵌入到 Android 映像構建中

Image.lz4-dtb複製到 AOSP 樹中的相應內核二進制位置並重建引導映像。

或者,在使用make bootimage (或任何其他構建引導映像的make命令行)時定義TARGET_PREBUILT_KERNEL變量。所有設備都支持此變量,因為它是通過device/common/populate-new-device.sh設置的。例如:

export TARGET_PREBUILT_KERNEL=DIST_DIR/Image.lz4-dtb

使用 fastboot 刷新和引導內核

大多數最新設備都有一個引導加載程序擴展,以簡化生成和引導引導映像的過程。

要在不閃爍的情況下啟動內核:

adb reboot bootloader
fastboot boot Image.lz4-dtb

使用這種方法,內核實際上並沒有被刷新,並且不會在重新啟動後持續存在。

自定義內核構建

構建過程和結果可能會受到環境變量的影響。它們中的大多數是可選的,每個內核分支都應該帶有適當的默認配置。這裡列出了最常用的那些。有關完整(和最新)的列表,請參閱build/build.sh

環境變量描述例子
BUILD_CONFIG從您初始化構建環境的位置構建配置文件。該位置必須相對於 Repo 根目錄定義。默認為build.config
對於普通內核是必需的。
BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64
CC覆蓋要使用的編譯器。回退到由build.config定義的默認編譯器。 CC=clang
DIST_DIR內核分發的基本輸出目錄。 DIST_DIR=/path/to/my/dist
OUT_DIR內核構建的基本輸出目錄。 OUT_DIR=/path/to/my/out
SKIP_DEFCONFIG跳過make defconfig SKIP_DEFCONFIG=1
SKIP_MRPROPER跳過make mrproper SKIP_MRPROPER=1

本地構建的自定義內核配置

如果您需要定期切換內核配置選項,例如,在處理某個功能時,或者如果您需要為開發目的設置選項,您可以通過維護本地修改或構建配置的副本來實現這種靈活性。

將變量POST_DEFCONFIG_CMDS設置為在通常的make defconfig步驟完成後立即評估的語句。由於build.config文件來源於構建環境, build.config中定義的函數可以作為 post-defconfig 命令的一部分調用。

一個常見的示例是在開發期間禁用交叉影線內核的鏈接時間優化 (LTO)。雖然 LTO 有利於已發布的內核,但構建時的開銷可能很大。在使用build/build.sh時,添加到本地build.config的以下代碼片段會永久禁用 LTO。

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)
}

識別內核版本

您可以從兩個來源確定要構建的正確版本:AOSP 樹和系統映像。

來自 AOSP 樹的內核版本

AOSP 樹包含預構建的內核版本。 git 日誌顯示正確的版本作為提交消息的一部分:

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

如果 git log 中沒有列出內核版本,請從系統映像中獲取它,如下所述。

來自系統映像的內核版本

要確定係統映像中使用的內核版本,請對內核文件運行以下命令:

file kernel

對於Image.lz4-dtb文件,運行:

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

構建引導映像

可以使用內核構建環境構建引導映像。為此,您需要一個 ramdisk 二進製文件,您可以通過下載 GKI 引導映像並解壓縮它來獲得它。來自相關 Android 版本的任何 GKI 啟動映像都可以使用。

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

目標文件夾是內核樹的頂層目錄(當前工作目錄)。

如果您正在使用 AOSP master 進行開發,則可以改為從 ci.android.com 上的aosp_arm64構建下載ramdisk-recovery.img構建工件並將其用作您的 ramdisk 二進製文件。

當您有一個 ramdisk 二進製文件並將其複製到內核構建的根目錄中的gki-ramdisk.lz4時,您可以通過執行以下命令生成啟動映像:

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

如果您正在使用基於 x86 的架構,請將Image替換為bzImage ,並將aarch64x86_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

該文件位於工件目錄$KERNEL_ROOT/out/$KERNEL_VERSION/dist中。

引導映像位於out/<kernel branch>/dist/boot.img