Android内核编译不完全指南/解析

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本篇文章介绍内容以旧版内核为主（4.4，4.9，4.19），可能存在过时内容，请仔细甄别

• 随着刷机的迅速发展，人们已经不满足于用户态，而是向着内核空间进军，当今的众多项目（如KernelSU，Re:Kernel，RapidGC，SimpleLMK等）均建立在对内核的修改之上。“内核级玩机”仿佛成了一种潮流，迅速发展着。
• 本篇文章，我将介绍Android内核（4.4，4.9，4.19等 非GKI/GKI 1.0内核）的编译方法，顺便为部分内容做出解析。

  玩机有风险，刷机需谨慎！

  由此造成的一切不良后果均由自己承担！

准备环境

• 编译内核，需要一个合适的系统来编译，并在这个系统中做好编译的准备，我们称之为“准备环境”。

选择Linux

• 编译一个Linux内核，我们同样需要一个Linux环境。
• Linux的发行版有很多种，但主要是 Debian系（如Ubuntu，Kali等），Redhat系（如CentOS，Fedora等），Arch系（如Manjaro，BlackArch等），其中，最适合用于Linux内核编译的发行版是Ubuntu。（如果你有足够的经验或足够铁的头，也可以像我一样用ArchLinux编译（？））
• 至于具体怎么安装Ubuntu就不提了，本篇教程也将以Ubuntu为例，介绍编译安卓内核的基本步骤。
• Ubuntu 建议安装 22.04 （编译旧内核足矣），如果有特殊需求（如使用SukiSU的KernelPatch）可以安装更新的版本

安装所需软件包

• 编译Linux内核需要安装一些软件。
• 这里以Ubuntu 24.04为例，使用以下命令安装所需软件包:
  sudo apt-get install git automake flex lzop bison gperf build-essential zip curl zlib1g-dev g++-multilib gcc-multilib libxml2-utils bzip2 libbz2-dev libbz2-1.0 libghc-bzlib-dev squashfs-tools pngcrush schedtool dpkg-dev liblz4-tool make optipng maven libssl-dev pwgen libswitch-perl policycoreutils minicom libxml-sax-base-perl libxml-simple-perl bc libc6-dev-i386 libx11-dev lib32z-dev libgl1-mesa-dev xsltproc unzip device-tree-compiler python3 ccache git-lfs gnupg imagemagick libelf-dev libncurses5-dev libsdl1.2-dev rsync adb fastboot libstdc++6 -y

工具链

• 编译一个Linux内核，需要一些特定的编译器。
• 然而，由于技术的进步，时代的发展，许多新编译器已经不能很好的兼容旧Linux内核源码，所以我们就需要使用 同时代的/特定的 编译器以保证兼容性，我们称之为工具链。
• 以下是编译Android内核常用的几种工具链组合（均以Linux-x86为编译主机）:

Clang + GCC

Part 1: Linux 4.4

• 这个版本的Linux内核一般兼容 Clang 9 + GCC 4.9 的工具链。
• Clang: 可使用Google Clang，Proton Clang等，推荐使用 Clang 9 - Clang 12 等版本。
• GCC: 使用 aarch64-linux-android-gcc（来自Google），部分设备（arm架构的32位设备及部分64位设备）还需要arm-linux-androideabi-gcc（来自Google），版本推荐使用 4.9。也可以使用Linaro GCC（aarch64-linux-gnu-gcc和arm-linux-gnueabi-gcc）

Part 2: Linux 4.9

• 这几个版本的Linux内核一般兼容 Clang 12及以上 + GCC 5.3及以上 的工具链。
• Clang: 可使用Google Clang，Proton Clang等，推荐使用 Clang 12及以上 版本（不要太新）。
• GCC: 使用aarch64-linux-gnu-gcc，部分设备（arm架构的32位设备及部分64位设备）还需要arm-linux-gnueabi-gcc，可以使用Linaro GCC（aarch64-linux-gnu-gcc和arm-linux-gnueabi-gcc），推荐使用 5.3及以上 版本（不要太新）。

  Linux 4.14 和 Linux 4.19 与 Linux 4.9 类似，但版本略新。

GCC

• 通常，Linux 3.x - Linux 4.4 的内核都使用纯GCC编译。
• 使用 aarch64-linux-android-gcc（来自Google），部分设备（arm架构的32位设备及部分64位设备）还需要arm-linux-androideabi-gcc（来自Google），版本推荐使用 4.9。

LLVM

• 通常，使用 Linux 4.19 及以上的安卓内核支持使用LLVM编译。一般使用最新版本就好，如兼容性不佳，可尝试使用旧版本或使用 Clang + GCC 组合。
• LLVM: 可使用 Google LLVM，Standalone LLVM 等。

Python 2 （可选）

• 通常，在使用 Linux 4.19 的安卓内核需要使用Python2。然而，由于Python2生命周期的结束，在Ubuntu 23.10及以上版本的Ubuntu中，在软件源里移除了Python2。所以，在使用Ubuntu 23.10及以上版本Ubuntu的宿主机编译4.19内核时，可能需要准备Python2工具链。（如果使用Ubuntu 23.10以下版本，可以直接通过包管理器安装Python2，无需额外准备。）
• Python2: 可使用 Python Prebuit

拉取内核源码及工具链

• 编译一个内核，必须要有源码。
• 小米的官方源码可以在MiCode获取，且小米12之后的设备源码不全，其他厂商只公开了部分设备的源码
• 建议使用第三方源码（如LineageOS，或其他第三方内核），可能会失去部分官方特性，但便于编译，可以少走很多弯路
• 在你的Ubuntu中找一个有权限访问的目录，如home，然后使用以下命令拉取源码:
  git clone <你的源码仓库地址> --depth 1
• 同样在有权限访问的目录，根据上文选择合适的工具链，随后使用以下命令拉取:
  git clone <你的工具链仓库地址> --depth 1
• 当然了，获取源码和工具链的方式有很多种，不要局限于这串命令，如果不行，就换一种方法，教程是死的，可人是活的。
• 最后记好工具链的位置，进入下一步。

编写编译脚本

• 编译一个内核，要设置很多环境变量。但如果在每一次编译的时候都手动设置，可就有点麻烦了。通过cd命令进入源码目录，创建一个名为“build.sh”的脚本（名字是什么无所谓，只要是.sh格式就行）。在这里，我将举例几种编译脚本:

Clang + GCC

Part 1: Linux 4.9及以上

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export ARCH="arm64"
export SUBARCH="arm64"
export PATH="/root/toolchain/clang/bin:/root/toolchain/gcc32/bin:/root/toolchain/gcc64/bin:$PATH"
export CC="clang"
export CROSS_COMPILE="aarch64-linux-gnu-"
export CROSS_COMPILE_ARM32="arm-linux-gnueabi-"
export TRIPLE="aarch64-linux-gnu-"
make O=out <内核配置文件>
make -j$(nproc --all) O=out

• 这个编译脚本适用于大多数 Linux 4.9及以上 的内核。
• ARCH: 设备架构
• SUBARCH: 同上
• PATH: Linux主机中的PATH，在系统PATH（$PATH）设置你的工具链（拉取的编译器在工具链中的位置，通常为各工具链的bin目录）的PATH。这里只是举例，不要照搬！

  PATH是Linux中的一个重要环境变量，linux中执行的命令（如ls，mkdir，git）等都在PATH指定的文件夹（如/usr/bin，/bin）中，在这里，通过设置PATH，可以使编译程序找到编译器的位置。

  比如，/root/toolchain/clang/bin就是clang编译器的二进制文件所在位置，设置PATH后make可以直接调用clang

  同时，PATH是有先后顺序的，在这里，每个编译器的PATH不能在系统PATH（$PATH）之后，不然make会优先调用系统中的编译器，工具链就没被用到了，多个PATH之间用“:”隔开。

• CC: 编译内核使用的编译器
• CROSS_COMPILE: 交叉编译工具链三元组

  在上面，我们已经设置了PATH，编译程序make调用的是gcc，但我们拉取的工具链是aarch64-linux-gnu-gcc，这时为了调用aarch64-linux-gnu-gcc，将CROSS_COMPILE设置为aarch64-linux-gnu-，编译程序就会调用aarch64-linux-gnu-gcc而不是gcc了，也就是设置目标三元组。

• CROSS_COMPILE_ARM32（可选）: 32位交叉编译工具链三元组

  在部分内核上需要编译32位的东西，这时就需要设置CROSS_COMPILE_ARM32来调用之前我们准备的arm-linux-gnueabi-gcc工具链了。同CROSS_COMPILE

• TRIPLE: 交叉编译工具链三元组
• 以上是编译内核时需要设置的几个环境变量。
• make O=out <内核配置文件>: 写入内核配置

  编译Linux内核需要有一个配置文件。在arm64架构中，它通常在arch/arm64/configs/目录下，使用这个命令也会直接调用这个目录下的配置文件。

  这个<内核配置文件>应该设置为你的机型在arch/arm64/configs/目录下对应的配置文件。

  O=out是设置编译输出目录。

• make -j$(nproc –all) O=out: 开始编译

  -j$(nproc –all)是让make使用电脑所有的核心进行编译，可以提高编译速度。

• 其中需要手动更改的部分为PATH

Part 2: Linux 4.4

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export ARCH="arm64"
export SUBARCH="arm64"
export PATH="/root/toolchain/clang/bin:/root/toolchain/gcc32/bin:/root/toolchain/gcc64/bin:$PATH"
export CC="clang"
export CROSS_COMPILE="aarch64-linux-android-"
export CROSS_COMPILE_ARM32="arm-linux-androideabi-"
export TRIPLE="aarch64-linux-android-"
make O=out <内核配置文件>
make -j$(nproc --all) O=out

• 仅三元组与 Linux 4.9及以上 不同，其余一致。

GCC

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export ARCH="arm64"
export SUBARCH="arm64"
export PATH="/root/toolchain/gcc32/bin:/root/toolchain/gcc64/bin:$PATH"
export CC="gcc"
export CROSS_COMPILE="aarch64-linux-android-"
export CROSS_COMPILE_ARM32="arm-linux-androideabi-"
export TRIPLE="aarch64-linux-android-"
make O=out <内核配置文件>
make -j$(nproc --all) O=out

• 适用于 Linux 3.x - Linux 4.4 （可能更高）
• 三元组（据工具链而定）与编译器不同。

LLVM

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export ARCH="arm64"
export SUBARCH="arm64"
export PATH="/root/toolchain/llvm/bin:/root/toolchain/python2/bin:$PATH"
export CC="clang"
export LLVM=1
export LLVM_IAS=1
export CLANG_TRIPLE="aarch64-linux-gnu-"
export CROSS_COMPILE="aarch64-linux-gnu-"
make O=out <内核配置文件>
make -j$(nproc --all) O=out

• LLVM: 启用LLVM编译
• LLVM_IAS: 使用Clang内部编译器
• CLANG_TRIPLE, CROSS_COMPILE: 设置三元组

  在4.19及以上内核中可能没什么必要（我之前设置错了，但一直没出任何问题），但不设置不行（有判断）

• 其他同上。

编译内核

• 在做好了万全的准备后，我们就该开始编译内核了。
• cd到源码目录，执行以下命令为编译脚本赋予可执行权限:
  `` chmod +x build.sh ‘’
• 然后就要正式开始了:
  bash build.sh
• 如果没有意外，编译就应该通过了。

  有意外自己修，每个源码都不一样，不可能一次性讲清，还是那句话，教程是死的，可人是活的。编译Linux也是一种学习的过程，不能都指望着别人。

打包内核并刷入

• 在编译通过（既没有任何报错信息）后，成品内核会生成在out/arch/arm64/boot/目录下，文件名通常为Image。

  这个目录下部分源码只会生成Image，大部分源码还会生成Image.gz，Image-dtb，Image.gz-dtb。

  Image为内核成品，dtb则是设备树文件，其中存放着有关设备硬件的重要信息，Image-dtb和Image.gz-dtb等内核包含了dtb文件，打包时只需要打包Image-dtb或Image-gz-dtb即可，否则还需要打包out/arch/arm64/boot/dts/目录下的dtb文件。

• 打包还需要用到Anykernel3。使用以下命令拉取Anykernel3:
  git clone https://github.com/osm0sis/AnyKernel3 --depth 1 anykernel3
• 随后将内核复制到anykernel3目录下:

如果生成了Image-dtb或Image.gz-dtb:

cp out/arch/arm64/boot/Image-dtb anykernel3/

• 或:

cp out/arch/arm64/boot/Image.gz-dtb anykernel3/

如果只生成了Image:

cp out/arch/arm64/boot/Image anykernel3/
cp out/arch/arm64/boot/dts/*/*.dtb anykernel3/

需要自己确定dtb文件的路径，每个内核都不一样。

• 随后cd进入anykernel3目录，修改anykernel.sh:
• 将do.devicecheck的值改为0，
• 如果手机是AB或VAB分区设备，则将IS_SLOT_DEVICE改为1，如果是A-Only分区设备，则改为0。
• 最后一步，打包。cd进anykernel3目录，执行以下命令:
  zip -r anykernel3.zip *
• 随后将生成的anykernel3.zip文件在Recovery模式中刷入（或使用KernelFlasher刷入）即可。