如何预编译 Android 模拟器专用内核

I. 辅助脚本

我们现在提供了一个辅助脚本来重新构建内核，其位于 $AOSP/prebuilts/qemu-kernel/build-kernel.sh。

请确保使用了 aosp/master 的 checkout，而不是 aosp/studio-XXX 中的一个，后者不包含重新构建内核所需的预编译目标工具链二进制文件。

你需要位于 android.googlesource.com/kernel/goldfish.git 的源文件的分支 origin/android-goldfish-<version>，其中 <version> 为应用于你的系统镜像的内核版本。

大致说来：

2.6.27 -> 任何 Gingerbread 之前的版本。(<= Android 2.2)
2.6.29 -> Gingerbread (2.3) 直到 JellyBean MR2 (4.2.x)
3.4 -> KitKat (4.4.x) 和 Lollipop 32 位 (5.0/5.1)
3.10 -> Lollipop 64 位和 Marshmallow (6.0)
3.18 -> 当前的实验性版本。

此外，你需要选择正确的 ‘config’，其对应于你想要支持的虚拟的板子。当前有两个可以考虑：

• 传统的虚拟板子称为 ‘goldfish’，对应于由传统的 QEMU1 代码库所支持的虚拟硬件。

• 最新的虚拟板子称为 ‘ranchu’，对应于由 QEMU2 代码库所支持的虚拟硬件。

它们之间的主要差别在于 ‘goldfish’ 支持已经废弃的 goldfish 特有 NAND 和 eMMC 虚拟设备，它们在 QEMU2 中已经被 virtio-block 替代（为了好得多的性能和可靠性）。更多细节，请参考 android/docs/GOLDFISH-VIRTUAL-HARDWARE.TXT。

通过 --arch=<name> 选项来指定要为哪个架构编译，其中 <name> 为模拟器的 CPU 架构名称（比如 ‘arm’，’mips’，’x86’，’x86_64’，’arm64’ 和 ‘mips64’）中的一个。

每个架构都有默认的配置（典型的为 ‘goldfish’），你可以通过 --config=<name> 选项覆盖它，其中 <name> 是位于 $KERNEL/arch/*/configs/ 下的子目录的名字。

默认的输出目录将是 /tmp/kernel-qemu/<arch>-<kernel_version>/，但这可以通过 --out=<dir> 选项覆盖。

默认情况下，脚本将试图从 $AOSP/prebuilts/gcc/ 找到一个适当的工具链，但是你可以使用 --cross=<prefix> 选项指定一个不同的。

查看 build-kernel.sh --help 来了解更多选项和细节。

这里是重新构建流行的内核配置的选项的列表：

Goldfish:

32-bit ARMv7-A     --arch=arm
32-bit i386        --arch=x86
32-bit MIPS        --arch=mips
64-bit x86_64      --arch=x86_64

Ranchu:

32-bit ARMv7-A     --arch=arm --config=ranchu
32-bit i386        --arch=x86 --config=i386_ranchu
32-bit MIPS        --arch=mips --config=ranchu
64-bit ARMv8       --arch=arm64
64-bit x86_64      --arch=x86_64 --config=x86_64_ranchu
64-bit MIPS        --arch=mip64 --config=ranchu

脚本将在它的输出目录生成如下的文件：

kernel-qemu            与 QEMU 一起使用的内核镜像，使用模拟器的 '-kernel <file>' 选项来使用它，其中 `<file>` 为该文件的路径。

vmlinux-qemu           用于以 GDB 调试内核的符号文件（参考下文）。

LINUX_KERNEL_COPYING   内核的许可文件，必须与二进制文件的每份拷贝一起提供。

README                 解释如何编译的小 README 文件。、

II. 以 QEMU 调试内核

在你需要调试内核的情况下（比如检查内核 panics），你可以执行下面的过程：

1) 从源码重新构建内核（参考前面的小节）。

2) 以特殊的选项启动模拟器来使用新内核镜像，启动内核调试，且不要启动 vCPU 来等待 GDB：

emulator -kernel /path/to/kernel-qemu \
         <other-options> \
         -qemu -s -S

3) 在另一个终端里，启动一个 GDB 客户端，它将 attach 到模拟器进程，读取内核符号文件之后：

$AOSP/prebuilts/gdb/linux-x86/bin/gdb
file /path/to/vmlinux-qemu
target remote :1234
b panic
c

注意：位于 $AOSP/prebuilts/ 下的 gdb 版本支持所有的 Android 目标架构。你的 ‘host’ gdb 可能只支持 x86/x86_64。

注意：你可以在使用 ‘c’ 命令启动执行之前用 ‘b’ 命令打任意多个断点。

一旦你命中了断点，使用 ‘bt’ 来打印栈追踪。参考 GDB 手册来了解更多信息。

III. 从头开始重新构建

如果你不想，或不能使用脚本，这里有一份手动的直到：

你需要在你的 path 中有一份适当的交叉工具链（比如，’arm-eabi-gcc –version’ 必须能够工作）

然后（对于版本2.6.29）：

git clone https://android.googlesource.com/kernel/goldfish.git kernel-goldfish
cd kernel-goldfish
git checkout origin/android-goldfish-2.6.29

export CROSS_COMPILE=arm-eabi-
export ARCH=arm
export SUBARCH=arm
make goldfish_defconfig    # configure the kernel
make -j2                   # build it

=> 这将产生名为 arch/arm/boot/zImage 的文件

注意：分支 android-goldfish-2.6.27 现在已经废弃。不要使用它。

现在你可以这样使用它：

emulator -kernel path/to/your/new/zImage <other-options>

你可以通过在上面的指示中使用 goldfish_armv7_defconfig （而不是 goldfish_defconfig）来构建一个 ARMv7 兼容的内核镜像。注意，你将需要通过使用 -cpu cortex-a8 选项启用 ARMv7 模拟，如下：

emulator -kernel path/to/your/new/zImage <other-options> -qemu -cpu cortex-a8

如果你的内核镜像的名字以 -armv7 结尾，则模拟器二进制文件将自动地为你启用 ARMv7 模拟，因此执行下面的命令应该是等价的：

emulator -kernel path/to/your/kernel-armv7 <other-options>

Voila !

原文 $QEMU/android/docs/ANDROID-KERNEL.TXT

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