前言
本文描述使用Ubuntu 编译Android内核刷入pixel4一些心得和流程。
PC信息：
./+o+- jack@jackyyyyy- -yyyyyy+ OS: Ubuntu 22.04 jammy://+//-yyyyyyo Kernel: x86_64 Linux 6.5.0-35-generic.++ .:/++++++/-.+sss/` Uptime: 1d 5h 4m.:++o: /++++++++/:--:/- Packages: 1807o:+o+:++.`..```.-/oo+++++/ Shell: bash 5.1.16.:+o:+o/. `+sssoo+/ Resolution: 3840x2160.++/+:+oo+o:` /sssooo. DE: GNOME 41.7/+++//+:`oo+o /::--:. WM: Mutter\+/+o+++`o++o ++. WM Theme: Adwaita.++.o+++oo+:` /dddhhh. GTK Theme: Yaru [GTK2/3].+.o+oo:. `oddhhhh+ Icon Theme: Yaru\+.++o+o``-````.:ohdhhhhh+ Font: Ubuntu 11`:o+++ `ohhhhhhhhyo++os: Disk: 345G / 459G (80%).o:`.syhhhhhhh/.oo++o` CPU: Intel Core i9-9900K @ 16x 5GHz [46.0°C]/osyyyyyyo++ooo+++/ GPU: NVIDIA GeForce RTX 4060`````+oo+++o\: RAM: 9361MiB / 31990MiB`oo++.
由于AOSP工程是不包含内核和驱动信息的，需要我们额外再另一个工程中二次编译导入AOSP构建或者bootloader中刷入。
前置相关信息
预编译驱动
再为AOSP编译时需要导入如下两个驱动文件信息。其中一个是高通另一个是google。（关于相关基础编译知识不在拓展）
解压后Google文件如下所示
google_devices/
├── coral
│ └── proprietary
│ ├── BoardConfigVendor.mk
│ └── device-vendor.mk
└── flame├── android-info.txt├── BoardConfigPartial.mk├── COPYRIGHT├── device-partial.mk├── LICENSE└── proprietary├── Android.mk├── bootloader.img├── radio.img└── vendor.img4 directories, 11 files
其中vendor.img包含很多驱动信息。
使用file查阅此文件类型
file vendor.img
vendor.img: Linux rev 1.0 ext2 filesystem data, UUID=c6de2406-7a19-5ed4-a028-9059e2335369, volume name "vendor" (extents) (large files) (huge files)
我们查阅发现是一个文件夹而已，我们将其解压后如下所示：
├── app
├── bin
├── build.prop
├── dsp
├── etc
├── firmware
├── firmware_mnt
├── lib
├── lib64
├── lost+found
├── media
├── odm
├── odm_dlkm
├── overlay
├── radio
├── rfs
├── ueventd.rc
└── vendor_dlkm16 directories, 2 files
其中lib下的modules有很多关于驱动模块文件：
tree -L 1 vendorout/lib/modules/
vendorout/lib/modules/
├── adsp_loader_dlkm.ko
├── apr_dlkm.ko
├── cs35l36_dlkm.ko
├── ftm5.ko
├── heatmap.ko
├── incrementalfs.ko
├── lkdtm.ko
├── machine_dlkm.ko
├── mbhc_dlkm.ko
├── modules.alias
├── modules.dep
├── modules.load
├── modules.softdep
├── msm_11ad_proxy.ko
├── native_dlkm.ko
├── pinctrl_wcd_dlkm.ko
├── platform_dlkm.ko
├── q6_dlkm.ko
├── q6_notifier_dlkm.ko
├── q6_pdr_dlkm.ko
├── softdog.ko
├── stub_dlkm.ko
├── swr_ctrl_dlkm.ko
├── swr_dlkm.ko
├── usf_dlkm.ko
├── videobuf2-memops.ko
├── videobuf2-vmalloc.ko
├── wcd934x_dlkm.ko
├── wcd9360_dlkm.ko
├── wcd9xxx_dlkm.ko
├── wcd_core_dlkm.ko
├── wcd_cpe_dlkm.ko
├── wcd_spi_dlkm.ko
├── wglink_dlkm.ko
├── wlan.ko
└── wsa881x_dlkm.ko0 directories, 36 files
上面以ko结尾的文件就是包含驱动的文件。这些文件会在内核加载后在读取这些驱动以正常驱动相关硬件。
更多信息可参阅：Kernal modules
但是需要注意内核模块和内核文件签名必须相同才可正常驱动！！！！
上面的一些img会直接在AOSP原封不动的输出到构建结果目录下：
编译内核
building-kernels
building-pixel-kernels
首先编译内核就需要下载内核工程。内核工程依旧是推荐使用repo下载。
对于pixel 系列手机可以先看对应仓库分支然后repo到本地
以笔者为例下载的是pixel4 flame分支
tree -L 1 .
.
├── build
├── build.config -> private/msm-google/build.config.no-cfi
├── build_floral.sh -> private/msm-google/build_floral.sh
├── build_sunfish.sh -> private/msm-google/build_sunfish.sh
├── out
├── prebuilts
├── prebuilts-master
└── private
下载后执行 build_floral.sh即可开始编译。我们常说的binder源码就在这个工程中
如下所示：
jack@jack:~/Desktop/android-kernel$ find -name binder*
./private/msm-google/include/uapi/linux/android/binderfs.h
./private/msm-google/include/uapi/linux/android/binder.h
./private/msm-google/drivers/android/binder_alloc_selftest.c
./private/msm-google/drivers/android/binder_alloc.c
./private/msm-google/drivers/android/binderfs.c
./private/msm-google/drivers/android/binder_internal.h
./private/msm-google/drivers/android/binder.c
./private/msm-google/drivers/android/binder_alloc.h
./private/msm-google/drivers/android/binder_trace.h
./out/android-msm-pixel-4.14/kernel_uapi_headers/usr/include/linux/android/binderfs.h
./out/android-msm-pixel-4.14/kernel_uapi_headers/usr/include/linux/android/binder.h
./out/android-msm-pixel-4.14/private/msm-google/include/config/android/binder
./out/android-msm-pixel-4.14/private/msm-google/drivers/android/binder.o
./out/android-msm-pixel-4.14/private/msm-google/drivers/android/binder_alloc.o
编译完成后会在如下目录生成内核和驱动文件
${root_repo}/out/android-msm-pixel-4.14/dist
./
├── abi.prop
├── adsp_loader_dlkm.ko
├── apr_dlkm.ko
├── cs35l36_dlkm.ko
├── dtbo.img
├── ftm5.ko
├── heatmap.ko
├── Image.lz4
├── incrementalfs.ko
├── initramfs.img
├── kernel-headers.tar.gz
├── kernel-uapi-headers.tar.gz
├── lkdtm.ko
├── machine_dlkm.ko
├── mbhc_dlkm.ko
├── modules.load
├── msm_11ad_proxy.ko
├── native_dlkm.ko
├── pinctrl_wcd_dlkm.ko
├── platform_dlkm.ko
├── q6_dlkm.ko
├── q6_notifier_dlkm.ko
├── q6_pdr_dlkm.ko
├── sm8150.dtb
├── sm8150-v2.dtb
├── softdog.ko
├── stub_dlkm.ko
├── swr_ctrl_dlkm.ko
├── swr_dlkm.ko
├── System.map
├── unstripped
├── usf_dlkm.ko
├── videobuf2-memops.ko
├── videobuf2-vmalloc.ko
├── vmlinux
├── wcd934x_dlkm.ko
├── wcd9360_dlkm.ko
├── wcd9xxx_dlkm.ko
├── wcd_core_dlkm.ko
├── wcd_cpe_dlkm.ko
├── wcd_spi_dlkm.ko
├── wglink_dlkm.ko
├── wlan.ko
└── wsa881x_dlkm.ko1 directory, 43 files
其中ko后缀文件是相关驱动文件，Image.lz4为内核文件
根据官方文档描述可以使用fastboot boot Image.lz4 使用这个文件引导系统启动(重启后失效)。但实际实际发现错误如下：
creating boot image...
creating boot image - 15556608 bytes
Sending 'boot.img' (15192 KB) OKAY [ 0.500s]
Booting FAILED (remote: 'Error verifying the received boot.img: Invalid Parameter')
fastboot: error: Command failed
也许该操作对于不同手机内核有一定要求。最后处理方案采样将内核打包进入boot.img中
boot.img
boot.img 会被刷入boot分区。boot.img包含内核以及通用的引导所需的必要tramfs文件系统。这个文件会在AOSP编译后产出。
我们大致看看这个文件的二进制结构
jack@jack:~/Desktop/bootdir$ file boot.img
boot.img: Android bootimg, kernel (0x8000), ramdisk (0x1000000), page size: 4096, cmdline (console=ttyMSM0,115200n8 androidboot.console=ttyMSM0 printk.devkmsg=on msm_rtb.filter=0x237 ehci-hcd.park=3 service_locator.ena)
我们可以利用网上众多工具将其解压。这里推荐一个开源库Android_boot_image_editor
将boot.img放在目录下自行gradlw unpack后会在build目录下得到解压的文件
我们再其对应的目录查看其解压信息。
你可以修改任意的文件然后重打包成Boot.img.
再构建AOSP时有一个预构建的内核，比如flame构建Debug的内核位置/home/jack/Desktop/aosp/device/google/coral-kernel/Image.lz4。我们对比下boot.img中的内核MD5和AOSP的Image.lz4
所以你可以替换你所编译的内核再此处重新AOSP。那么你会再重新得到一个包含自定义内核新的boot.img。
这里使用别的方式刷入系统，Android_boot_image_editor支持重打包，我们将自定义的编译的内核改名为Kernal覆盖到其解包目录。然后调用./gradlew pack会得到一个替换内核的boot.img.
之后你可以使用 fastboot boot boot.img进行引导测试。
启动后你会发现手机无法触摸或者wifi有问题等。这问题是由于我们自定义内核和手机的驱动模块签名不符合导致的。
我们进入手机查看以下目录/vendor/lib/modules文件
130|flame:/vendor/lib/modules # ls
adsp_loader_dlkm.ko modules.softdep usf_dlkm.ko
apr_dlkm.ko msm_11ad_proxy.ko videobuf2-memops.ko
cs35l36_dlkm.ko native_dlkm.ko videobuf2-vmalloc.ko
ftm5.ko pinctrl_wcd_dlkm.ko wcd934x_dlkm.ko
heatmap.ko platform_dlkm.ko wcd9360_dlkm.ko
incrementalfs.ko q6_dlkm.ko wcd9xxx_dlkm.ko
lkdtm.ko q6_notifier_dlkm.ko wcd_core_dlkm.ko
machine_dlkm.ko q6_pdr_dlkm.ko wcd_cpe_dlkm.ko
mbhc_dlkm.ko softdog.ko wcd_spi_dlkm.ko
modules.alias stub_dlkm.ko wglink_dlkm.ko
modules.dep swr_ctrl_dlkm.ko wlan.ko
modules.load swr_dlkm.ko wsa881x_dlkm.ko
这些驱动模块来自vendor.img中的。
我们随便输出一个其中的文件的md5
然后在vender.img解压后的目录对同一个文件查阅其md5
我们只需要将自定义的内核构建的ko文件拷贝
#解决方案来自参考文献
# 禁用 dm-verity
adb root
adb disable-verity
adb reboot
# 重新以 可读可写的 形式挂载分区
adb root
adb remount
# push 到 vendor 分区对应的 内核模块的目录
cd ~/aosp/android-kernel/out/android-msm-pixel-4.14/dist/
adb push *.ko /vendor/lib/modules
adb reboot# 建议之后重新开启dm-verity
adb enable-verity
解决方案来源
android-pixel4a-刷机系列-(3)内核下载并编译
这里还有一种解决方案，我们自定义内核的输出目录有一个initramfs.img，这个文件是一个内存文件系统。内部也包含了上面的ko文件，我们只需要也打入到boot.img的ramdfs中即可。
file initramfs.img
initramfs.img: gzip compressed data, was "initramfs.cpio", last modified: Sun Jun 16 09:13:17 2024, from Unix, original size modulo 2^32 24428032#解压后的目录查找所有驱动模块find lib -name *.ko
lib/modules/kernel/fs/incfs/incrementalfs.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/usf_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/codecs/native_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/adsp_loader_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/q6_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/q6_pdr_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/dsp/q6_notifier_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/ipc/wglink_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/ipc/apr_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/platform_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd9xxx_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd9360/wcd9360_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wsa881x_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd_spi_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/stub_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd_cpe_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd_core_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/wcd934x/wcd934x_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/mbhc_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/codecs/cs35l36_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/asoc/machine_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/soc/pinctrl_wcd_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/soc/swr_dlkm.ko
lib/modules/kernel/techpack/audio/soc/swr_ctrl_dlkm.ko
lib/modules/kernel/drivers/input/touchscreen/heatmap.ko
lib/modules/kernel/drivers/watchdog/softdog.ko
lib/modules/kernel/drivers/media/v4l2-core/videobuf2-memops.ko
lib/modules/kernel/drivers/media/v4l2-core/videobuf2-vmalloc.ko
lib/modules/kernel/drivers/misc/lkdtm.ko
lib/modules/kernel/drivers/platform/msm/msm_11ad/msm_11ad_proxy.ko
lib/modules/extra/wlan.ko
lib/modules/extra/ftm5.ko
我们可以将整个initramfs.img解压后的目录拷贝到[Android_boot_image_editor]解压后的root下
然后再执行fastboot boot boot.img
然后在我的设备上出现如下错误：
解决方案：
重刷设备bootloader。这里你可以从Google官方下载factory image镜像中的bootloader.img。
对应命令如下：fastboot flash bootloader bootloader-flame-c2f2-0.5-8906123.img
刷入后重启进入bootloader再次引导boot.img即可。
验证内核
这招来自看雪https://bbs.kanxue.com/thread-277224.htm
为了验证我们的内核修改有效我们修改一个内核函数filp_close 这个函数会在我们应用层调用closefile的时候进行syscall触发。
int filp_close(struct file *filp, fl_owner_t id)
{int retval = 0;//假如此打印函数printk("invoke filp_close mykernal");if (!file_count(filp)) {printk(KERN_ERR "VFS: Close: file count is 0\n");return 0;}if (filp->f_op->flush)retval = filp->f_op->flush(filp, id);if (likely(!(filp->f_mode & FMODE_PATH))) {dnotify_flush(filp, id);locks_remove_posix(filp, id);}fput(filp);return retval;
}
上面修改输入手机执行命令查阅（dmesg是一个诊断命令）
adb root || adb shell dmesg | grep -i "mykernal"
参考信息
wsl编译android内核并刷入pixel4
Kernal modules
initramfs原理探讨
building-kernels
building-pixel-kernels``
