构建内核
来源: https://source.android.com/setup/build/building-kernels#downloading
本页详细介绍了为 Android 设备构建自定义内核的流程。以下说明会逐步指导您如何选择正确的源代码，构建内核，以及将结果嵌入到根据 Android 开源项目 (AOSP) 构建的系统映像中。
您可以使用 Repo 获取最新的内核源代码；通过在源代码检出的根目录下运行 build/build.sh 来构建这些内核源代码，而无需更多配置。
build/build.sh。Android 树仅包含预构建的内核二进制文件。内核树包含内核源代码和用于构建内核的所有工具，包括此脚本。
如需构建较旧的内核或本页面中未列出的内核，请参阅有关如何构建旧版内核的说明。
下载源代码和构建工具
对于最新的内核，可以使用 repo 下载源代码、工具链和构建脚本。一些内核（例如 Pixel 3 内核）需要从多个 git 代码库获取源代码，而其他内核（如通用内核）只需要一份源代码。使用 repo 方法可确保源目录设置正确。
下载相应分支的源代码：
mkdir android-kernel && cd android-kernel
repo init -u https://android.googlesource.com/kernel/manifest -b BRANCH
repo sync
下表列出了可通过此方法获取的内核的 BRANCH 名称。
| 设备 | AOSP 树中的二进制文件路径 | Repo 分支 |
|---|---|---|
| Pixel 5a (barbet) | device/google/barbet-kernel | android-msm-barbet-4.19-android11-d2 |
| Pixel 5 (redfin) Pixel 4a (5G) (bramble) |
device/google/redbull-kernel | android-msm-redbull-4.19-android11-qpr3 |
| Pixel 4a (sunfish) | device/google/sunfish-kernel | android-msm-sunfish-4.14-android11-qpr3 |
| Pixel 4 (flame) Pixel 4 XL (coral) |
device/google/coral-kernel | android-msm-coral-4.14-android11-qpr3 |
| Pixel 3a (sargo) Pixel 3a XL (bonito) |
device/google/bonito-kernel | android-msm-bonito-4.9-android11-qpr3 |
| Pixel 3 (blueline) Pixel 3 XL (crosshatch) |
device/google/crosshatch-kernel | android-msm-crosshatch-4.9-android11-qpr3 |
| Pixel 2 (walleye) Pixel 2 XL (taimen) |
device/google/wahoo-kernel | android-msm-wahoo-4.4-android10-qpr3 |
| Pixel (sailfish) Pixel XL (marlin) |
device/google/marlin-kernel | android-msm-marlin-3.18-pie-qpr2 |
| Hikey960 | device/linaro/hikey-kernel | hikey-linaro-android-4.14 hikey-linaro-android-4.19 common-android12-5.4 |
| Beagle x15 | device/ti/beagle_x15-kernel | omap-beagle-x15-android-4.14 omap-beagle-x15-android-4.19 |
| Android 通用内核 | 无 | 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 common-android-mainline |
-u 参数是可选的。例如，要从现有的 repo 检出切换到 common-android-mainline，请运行以下命令：$ repo init -b common-android-mainline && repo sync。
构建内核
然后使用以下内容构建内核：
build/build.sh注意：通用内核是通用的可自定义内核，因此不会定义默认配置。如需了解如何为通用内核指定构建配置，请参阅自定义内核构建。例如，如需为 aarch64 平台构建 GKI 内核，请运行以下命令：
$ BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64 build/build.sh
内核二进制文件、模块和相应的映像位于 out/BRANCH/dist 目录下。
构建 GKI 模块
Android 11 引入了 GKI，用于将内核拆分为由 Google 维护的内核映像和由供应商维护的模块，二者分别单独构建。
以下示例展示了内核映像配置：
BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.x86_64 build/build.sh
以下示例展示了模块配置（Cuttlefish 和模拟器）：
BUILD_CONFIG=common-modules/virtual-device/build.config.virtual_device.x86_64 build/build.sh
运行内核
您可以通过多种方式运行以自定义方式构建的内核。下面介绍了几种适合各种开发场景的已知方法。
嵌入到 Android 映像构建中
将 Image.lz4-dtb 复制到 AOSP 树中相应的内核二进制位置，然后重新构建启动映像。
或者，您也可以在使用 make bootimage（或用于构建启动映像的任何其他 make 命令行）时定义 TARGET_PREBUILT_KERNEL 变量。所有设备均支持该变量，因为它是通过 device/common/populate-new-device.sh 进行设置的。例如：
export TARGET_PREBUILT_KERNEL=DIST_DIR/Image.lz4-dtb
使用 fastboot 刷新和启动内核
最新的设备具有引导加载程序扩展，可以简化生成和启动启动映像的过程。
要启动内核而不刷新，请运行以下命令：
adb reboot bootloaderfastboot boot Image.lz4-dtb
使用此方法时，内核实际上并未刷新，因此不会在重新启动时保留。
注意：内核名称因设备而异。要找到内核的正确文件名，请参阅 AOSP 树中的device/VENDOR/NAME-kernel。
自定义内核构建
构建流程和结果可能会受环境变量的影响。它们中的大多数是可选的，并且每个内核分支都应该具有适当的默认配置。此处列出了最常用的变量。如需完整（且最新）的列表，请参阅 build/build.sh。
| 环境变量 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
BUILD_CONFIG |
用于初始化构建环境的 build 配置文件。 必须相对于 Repo 根目录定义其具体位置。默认为 build.config。必须为通用内核指定此变量。 |
BUILD_CONFIG=common/build.config.gki.aarch64 |
CC |
替换要使用的编译器。回退至 build.config 定义的默认编译器。 |
CC=clang |
DIST_DIR |
内核分发版本的基本输出目录。 | DIST_DIR=/path/to/my/dist |
OUT_DIR |
内核 build 的基本输出目录。 | OUT_DIR=/path/to/my/out |
SKIP_DEFCONFIG |
跳过 make defconfig |
SKIP_DEFCONFIG=1 |
SKIP_MRPROPER |
跳过 make mrproper |
SKIP_MRPROPER=1 |
本地构建的自定义内核配置
如果您需要定期切换内核配置选项（例如，在开发某项功能时），或者需要设置一个用于开发用途的选项，可以通过维护构建配置的本地修改或副本来实现这种灵活性。
将 POST_DEFCONFIG_CMDS 变量设为一个在常规 make defconfig 步骤完成后立即接受评估的语句。由于 build.config 文件源于构建环境，因此 build.config 中定义的函数可以作为 post-defconfig 命令的一部分进行调用。
一个常见示例是在开发期间针对 crosshatch 内核停用链接时优化 (LTO)。虽然 LTO 对已发布的内核有益，但构建时产生的开销可能巨大。添加到本地 build.config 的以下代码段将在使用 build/build.sh 时永久停用 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)
}
确定内核版本
您可以通过以下两个来源确定要构建的正确版本：AOSP 树和系统映像。
AOSP 树中的内核版本
AOSP 树包含预构建的内核版本。git 日志会在提交消息中显示正确的版本：
cd $AOSP/device/VENDOR/NAMEgit log --max-count=1
如果内核版本未在 git 日志中列出，请从系统映像中获取，如下所述。
系统映像中的内核版本
如需确定系统映像中使用的内核版本，请对内核文件运行以下命令：
file kernel
对于 Image.lz4-dtb 文件，请运行以下命令：
grep -a 'Linux version' Image.lz4-dtb
构建启动映像
可以使用内核构建环境构建启动映像。为此，您需要一个 ramdisk 二进制文件，该二进制文件可以通过下载 GKI 启动映像后解压缩来获取。关联的 Android 版本中的任何 GKI 启动映像都可以使用。
tools/mkbootimg/unpack_bootimg.py --boot_img=boot-5.4-gz.img
mv tools/mkbootimg/out/ramdisk gki-ramdisk.lz4
目标文件夹是内核树的顶级目录（当前的工作目录）。
如果您使用 AOSP master 进行开发，则可以从 ci.android.com 上的 aosp_arm64 build 中下载 ramdisk-recovery.img build 工件，并将其用作 ramdisk 二进制文件。
当您拥有 ramdisk 二进制文件并将其复制到内核 build 的根目录中的 gki-ramdisk.lz4 时，可以通过执行以下命令来生成启动映像：
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
如果您使用的是基于 x86 的架构，请将 Image 替换为 bzImage，将 aarch64 替换为 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
该文件位于工件目录 $KERNEL_ROOT/out/$KERNEL_VERSION/dist 中。
启动映像位于 out/<kernel branch>/dist/boot.img。