[心得] 編譯修改Android Kernel

[ivon852 (內容農場殺手)]

修改Android kernel(內核)可以開啟一些隱藏的功能，也意味著要從頭編譯kernel，要懂一
點C語言。

先從簡單的開始: 刷入自己修改過的kernel後，會在手機核心版本顯示自己的名字。
https://i.imgur.com/p1ztOFH.png

網誌好讀版: https://bit.ly/3yWRh7Y

## 一、硬體要求

要刷kernel，手機必定已經解鎖。刷kernel不會重置手機資料，所以刷之前只要備份boot分
區，避免卡開機。

．手機: 紅米Note 5 (whyred)，系統為LineageOS 18。

．電腦: Intel Core 2 Q9550 + 4GB DDR2 RAM，作業系統: Lubuntu 20.04。


## 二、步驟概述

編譯kernel包含除錯可能會花至少一天的時間。

下載kernel原始碼 → 下載交叉編譯器 → 簡單加上名字後第一次編譯 → 刷入手機看功能
正不正常 → menuconfig修改kernel → 重新編譯 → 刷入到手機

我們會在Linux電腦桌面建立一個叫做`customkernel`的目錄當作工作目錄。在第五步開始
編譯前裡面大概長這樣:
https://i.imgur.com/F6NVAC9.jpg

接著安裝以下套件
```
sudo apt install git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip curl zlib1g
-dev \
gcc-multilib g++-multilib libc6-dev-i386 lib32ncurses5-dev \
x11proto-core-dev libx11-dev lib32z-dev libgl1-mesa-dev \
libxml2-utils xsltproc unzip bc
```



## 三、取得kernel原始碼

原廠的kernel或第三方kernel都可以，通常會把原始碼放在Github。
我選擇有額外功能的"RAD Kernel"專案，這個專案程式碼問題比較少。

1. 到他們的Github，使用指令clone原始碼
```bash
git clone https://github.com/radcolor/android_kernel_xiaomi_whyred.git
```

2. 為了方便識別，將clone下來的目錄重新命名為"src"。


## 四、下載交叉編譯器
1. 使用EVA GCC編譯。到[XDA](https://bit.ly/3sDj4sP)下載ARM與ARM64的版本(點選dire
ct download下載)

2. 將下載的arm版本解壓縮，命名為tc32。

3. aarch64解壓縮，命名為tc。

4. 將這二個目錄移動到customkernel，到目前為止目錄長這樣，src是kerenl原始碼的目錄
，tc和tc32則是剛剛下載的交叉編譯器。
https://i.imgur.com/F6NVAC9.jpg


## 五、第一次測試編譯

1. 進入src的目錄，在這裡開啟終端機。先export環境變數:
```
#以下分別對應tc和tc32所在的目錄，以及檔案名稱前綴
export CROSS_COMPILE=/home/ivon/Desktop/customkernel/tc/bin/aarch64-elf-
export CROSS_COMPILE_ARM32=/home/ivon/Desktop/customkernel/tc32/bin/arm-eabi-
export ARCH=arm64
```

2. 按照`機型_config`檔案產生設定，該檔案通常在`arch/arm64/configs`。
```
make whyred_defconfig
#輸出: configuration written to .config
```

3. 開啟src目錄的`MakeFile`，在`EXTRAVERSION`後面加入自己名字的字串:
https://i.imgur.com/Xziza5e.jpg

4. 接著開始編譯kernel
```bash
make
```

5. 這台電腦編譯至少要20分鐘，若遇到error編譯器就會停下來，要去改程式碼再重新make
，編譯器會從上個中止的地方繼續。關於常見錯誤，參考這篇: [編譯Android kernel遇到
的error紀錄](https://bit.ly/3muc1yY)
https://i.imgur.com/ZtBgwje.jpg

6. 編譯好的檔案位於`arch/arm64/boot/`，應該會有一個`Image.gz-dtb`的檔案。
https://i.imgur.com/FPeyYaQ.jpg

7. 接著要重新打包boot.img，把原廠的boot.img解開之後把我們做的kernel塞進去。到[XD
A](https://bit.ly/3proFAr)下載Linux版AIK (點選文中的AIK-Linux-v3.8-ALL.tar.gz附
件)，解壓縮。

8. 手機進入TWRP → Advanced → Terminal，使用dd指令從手機提取原廠的boot.img。
```
dd if=/dev/block/bootdevice/by-name/boot of=/sdcard/stockboot.img
```

9. 把這個原廠的`stockboot.img`檔案傳輸到電腦，放到AIK的工作目錄，並將剛剛編譯的`
Image.gz-dtb`也放到這個目錄。
https://i.imgur.com/qR8rDbw.jpg

10. 在AIK目錄開啟終端機，使用指令解開stockboot.img(需要sudo)
```
./unpackimg.sh stockboot.img
```
11. 進入目錄`split_img`，把`stockboot.img-kernel`檔案替換成我們編譯好的Image.gz-
dtb(檔名要改成stockboot.img-kernel)。

12. 回到AIK目錄，重新打包，應該會得到一個`image-new.img`的檔案。
```
./repackimg.sh
```
https://i.imgur.com/OXKMpKS.jpg


## 六、刷入到手機

將新的`image-new.img`傳輸到手機，用TWRP點選Install Image，刷入到boot分區。

接著就是看看能不能開機了...若卡開機，還原TWRP的boot分區備份，繼續在電腦上debug吧
...


## 七、menuconfig開關kernel功能

如果前六個步驟成功完成，那就來真正修改kernel吧。

1. 在src目錄開啟終端機，輸入指令開啟kconfig選單，用於開關kernel的功能。
```
make menuconfig
```

2. 使用鍵盤上下和Enter進入子選項。找到要開啟的項目按下`y`，然後用鍵盤左右鍵移動
到`Save`儲存設定值。
https://i.imgur.com/6Dng78e.jpg

3. 改好後切換到`Exit`退出，寫入變更，再次開始編譯kernel:
```
make
```

4. 接著重複第五步的步驟，編譯成功後把kernel打包，刷到手機測試。


心得:
編譯kernel不用花大把時間下載原始碼，只要挑到狀況比較好的專案，編譯時遇到的問題就
會少很多。

--
https://i.imgur.com/qBnCgUO.jpg
https://i.imgur.com/klpjZcQ.jpg
https://i.imgur.com/yLTmoHs.jpg
https://i.imgur.com/WepO17T.jpg

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.255.36.253 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/MobileComm/M.1640501948.A.925.html
※ 編輯: ivon852 (111.255.36.253 臺灣), 12/26/2021 14:59:57
推 bingo77786: 看不懂先推
推 speed7022: 認真玩手機，推
推 pmes9866: 原廠沒有開源kernel是不是就不能修改了
→ pmes9866: 前陣子看到1+9開發人員在罵1+不開源kernel
→ pmes9866: 應該說XDA上的第三方開發人員
推 ta497636: 推。看不懂的我先存留後詳讀。
推 Nigger5566: 可以刷首抽嗎
推 ShibaTatsuya: 先推再說
推 athraugh: 看不懂， 先推一下
推 oppoR20: 夠hardcore 給推
→ oppoR20: 1+不是對開發者很友好？會有不給kernel source code的問
→ oppoR20: 題嗎
推 abc0922001: 所以沒開源的只能用原廠的 boot.img
→ abc0922001: 1+9 不是內核不更新才被罵的嗎
→ brli7848: 隔壁有AndroidDev...
→ starskyjth: 所以你到底哪裡用到C語言？？
文中的確是沒有，但是編譯錯誤的時候要手動去改C寫的原始碼。
→ school4303: 樓上一說我才發現 整篇哪裡有用到C?
推 Fm4n: 文章其實可以轉到AndroidDev......
噓 nigue: 你修改了什麼C語言內容？
→ brli7848: 而且telnet BBS又不吃md語法…到底…
※ 編輯: ivon852 (111.255.36.253 臺灣), 12/26/2021 18:58:42
推 nimiq5566: kernel理論上一定要開源，授權的規範是這樣
→ ruizachi: 干貨太多了吧
推 gbls9527341: 不懂 但還是推
推 Arbin: 敢不開源，在美國混的話會先吃GPL v2的法律問題吧
→ Arbin: 然後這邊要說的是，原PO這比較像是敲門磚，其他的東西其實
→ Arbin: 要改很吃經驗和背景知識，每隻手機的狀況也不盡相同
→ qscgy4: 刷了以後可以幹嘛？
推 romber: 推，md本來就是設計為純文字也能方便讀寫的標記語言，用md
→ romber: 不覺得有什麼問題
推 ededws1: 用md在純文字介面下真的沒什麼問題
→ ededws1: 幾個#或```不會太影響閱讀
推 Taichun318: 推
推 abc0922001: 原廠的內核有時候沒有第三方的大神寫的好
→ abc0922001: 畢竟領錢辦事的跟基於愛好的，結果還是有點不同
推 abc127845: BSP的來推個～
→ abc127845: Build code蠻花時間的 還有電腦速度有差
推 Cireiat: 謝啦，等到了，一直想在Android上面開docker，過年有空有
→ Cireiat: 玩具了
推 mdk3500: 阿賀野級真香
推 ja881213: 有些第三方開放了很多功能，真的蠻實用的
推 kyocartoon: 推
→ oppoR20: 以前android 2.x的時代刷內核是常有的事情 以前xperia x
→ oppoR20: 8要刷naa內核才有多點觸控
→ ben79968: 居然還在用Q9550
推 whhw: 嗯嗯原來如此
推 ZnOnZ: 推推
推 zouken: 推推
推 yoyo178134: 應該要加個syscall來玩一下 單純build沒意思
→ yoyo178134: 改名字不能叫修改kernel吧
受教了，我的動機也是要跑docker才改kernel的
推 higger: 我從來都不知道內核和Rom有什麼關連...
推 avans: 推
推 lpoijk: 現在都gki了 自己build是為了？
→ dreamgirl: 恭喜你可以開發鴻蒙3.0啦(誤
→ joejoe14758: 感覺這邊不寫程式的居多 所以要玩這個建議拿不要的
→ joejoe14758: 手機來玩 不然怎麼死的都不知道
推 paul40807: 好懷念那個時候為了讓手機功能豐富 或是為了新UI在那邊
→ paul40807: 刷啊 現在手機功能足了 又多了銀行支付等等的功能 已經
→ paul40807: 沒有動力修修改改了
推 jim543000: 這篇在幹嘛...？
推 DarenR: 跟我想的一樣 給推
推 a2334436: 先推
→ ifconfig5566: 動機...？
※ 編輯: ivon852 (42.75.233.207 臺灣), 12/27/2021 14:25:43
推 acn88205: 不懂 但感覺很屌 推
→ aaz957658: 懂C不代表會用到C
推 shinkiro: 先推再說
推 joe820730: Hardcore推，上次這樣玩大概已經是小米2S那個時期了，
→ joe820730: 現在已經沒那個時間這樣玩了
推 Tahuiyuan: 推技術
推 deffejfr: 推
推 eric525498: 推 hard core