Android Kernel基于Linux Long Term Supported（LTS） kernel，并在此基础上添加了很多Android定制的Patch，形成了Android Common Kernels（ACKs）。

5.10及以上版本的ACK也被称为Generic kernel images（GKI） kernel。

GKI内核聚合了硬件无关的通用核心代码以及GKI模块，与Vendor模块分隔开来。

GKI为Vendor模块提供的接口，借助Kernel Module Interface（KMI）完成，KMI包含了一系列Vendor模块所需的函数和全局数据符号组成。

GKI kernel and vendor module architecture

KMI的作用

ABI工具：https://android.googlesource.com/kernel/build/+/refs/heads/main-kernel/abi/

一直以来，Linux Kernel对主线内核维护一套稳定内核ABI的想法不屑一顾，因为面临不同的工具链、内核配置和快速发展的Linux主线内核，要在主线中保持稳定的ABI是非常困难的。

而Google为了解决Kernel碎片化引起的兼容性与安全性问题，就必须在GKI的基础之上，提供一个稳定的KMI给芯片、供应商（Vendor）开发自己的内核模块，提供独有的系统能力。

注意：KMI是ABI的一个子集，KMI定义的符号，用于Vendor内核模块的开发。此外ABI符号列表最终被编译到二进制stg中，KMI符号以文本形式放到文件中。

Google通过以下方式来提供稳定的KMI：

  • 内核使用通用的Config（gki_defconfig）来进行GKI内核构建，这样核心内核函数以及全局数据结构的符号数量将会固定下来。
  • KMI仅在同一LTS内核版本以及同一Android版本保持稳定。一旦Android版本或LTS内核版本有一个发生变化，都不保证KMI稳定性。
  • AOSP自身提供特定版本的Clang工具链用于构建内核和内核模块。
  • 强制Vendor模块必须使用KMI符号列表中的符号开发内核模块，如果发现使用非KMI符号，将会在运行时加载失败。
  • 一旦KMI分支冻结，修改内核时无法再修改KMI符号列表中的符号定义，一旦改变将构建失败，并进行提示。

如何扩展KMI符号

https://source.android.com/docs/core/architecture/kernel/howto-symbol-lists

  1. 修改GKI内核功能

    1. 在KMI冻结之前，可以修改内核函数、数据结构，并通过Update the reference ABI representation流程更新ABI和KMI符号列表。修改需要提交给ACK，审批通过后生效。
    2. 在KMI冻结之后，依旧可以修改内核函数、数据结构，但是不能影响之前冻结的ABI。修改需要提交给ACK，审批通过后生效。

  2. 在GKI添加桩函数。修改需要提交给ACK，审批通过后生效。

  3. 在KMI增加已有的符号。修改需要提交给ACK，审批通过后生效。

如何确保Vendor模块和KMI、GKI兼容

使用目标ACK代码来开发内核或模块，将内核、ABI、KMI改动同步到ACK，并将开发完成的代码迁移回Byte的代码库。（如果项目Vendor部分已经和ACK进行或者有计划进行同步，可以直接用项目Vendor代码开发内核模块和内核功能）