Google wird sich auf die Entwicklung neuer Funktionen für Android im hauptbetriebssystem Linux konzentrieren.

Auf der vergangenen Konferenz Linux Plumbers 2021 berichtete Google über die Fortschritte der Initiative zur Migration der Android-Plattform auf den Einsatz des regulären Linux-Kernels anstelle der Verwendung einer eigenen Kernel-Variante, die plattformspezifische Änderungen enthält.

Die wichtigste Veränderung in der Entwicklung ist die Entscheidung, nach 2023 auf das Modell "Upstream First" umzusteigen, das vorsieht, dass alle neuen Kernfunktionen, die für die Android-Plattform erforderlich sind, direkt im Haupt-Linux-Kernel und nicht in separaten Zweigen entwickelt werden (Funktionen werden zunächst in den Hauptkernel eingeführt und dann in Android verwendet, und nicht umgekehrt). Für 2023 und 2024 ist außerdem geplant, alle zusätzlichen Patches, die im Android Common Kernel verbleiben, in den Hauptkernel zu überführen.

Im nahen Zukunft werden für die erwartete Android 12 Plattform Anfang Oktober Kern-Builds des „Generic Kernel Image“ (GKI) angeboten, die so nah wie möglich am Standardkern 5.10 orientiert sind. Für diese Builds wird es regelmäßige Updates geben, die im Repository ci.android.com bereitgestellt werden. In den GKI-Kernen sind plattformspezifische Ergänzungen und die von OEM-Herstellern unterstützten Treiber in separate Kernmodule ausgelagert. Diese Module sind nicht an die Version des Hauptkerns gebunden und können unabhängig entwickelt werden, was die Wartung und die Migration von Geräten auf neue Kernel-Versionen erheblich vereinfacht.

Die erforderlichen Schnittstellen für Gerätehersteller sind in Form von Hooks implementiert, die es ermöglichen, das Verhalten des Kernels zu ändern, ohne Codeänderungen vorzunehmen. Insgesamt bietet der Kernel android12-5.10 194 Standard-Hooks, die den Tracepoints ähnlich sind, sowie 107 spezialisierte Hooks, die die Ausführung von Handlers im nicht-atomaren Kontext ermöglichen. Im GKI-Kernel ist es Hardware-Herstellern untersagt, spezifische Patches auf den Hauptkernel anzuwenden, und die Komponenten zur Unterstützung der Hardware müssen von den Anbietern ausschließlich in Form zusätzlicher Kernelmodule bereitgestellt werden, die unbedingt mit dem Hauptkernel kompatibel sein müssen.

Wir erinnern daran, dass in der Android-Plattform ein eigener Bereich des Kernels entwickelt wird – der Android Common Kernel, auf dessen Grundlage für jedes Gerät spezifische Builds erstellt werden. In jedem Zweig von Android erhalten die Hersteller verschiedene Optionen für die Kernel-Konfiguration ihrer Geräte. In Android 11 standen beispielsweise drei Basiskernel zur Auswahl – 4.14, 4.19 und 5.4, während in Android 12 die Basiskernel 4.19, 5.4 und 5.10 angeboten werden. Die Option 5.10 ist als Generic Kernel Image gestaltet, in dem die für OEM-Hersteller erforderlichen Funktionen in den Upstream übertragen, in Module ausgelagert oder in den Android Common Kernel integriert werden.

Vor der Einführung des GKI durchlief der Kernel für Android mehrere Vorbereitungsphasen:

• Auf Basis der grundlegenden LTS-Kernel (3.18, 4.4, 4.9, 4.14, 4.19, 5.4) wurde ein Zweig namens „Android Common Kernel“ erstellt, in den Android-spezifische Patches übernommen wurden (früher betrug das Änderungsvolumen mehrere Millionen Zeilen).
• Auf Basis des „Android Common Kernel“ bildeten Chip-Hersteller wie Qualcomm, Samsung und MediaTek die „SoC Kernel“, die Erweiterungen zur Unterstützung der Hardware enthielten.
• Basierend auf dem „SoC-Kernel“ entwickelten Gerätehersteller den „Device-Kernel“, der Anpassungen zur Unterstützung zusätzlicher Hardware, Bildschirme, Kameras, Audiosysteme usw. umfasst.

Dieser Ansatz hat die Bereitstellung von Updates zur Behebung von Sicherheitsanfälligkeiten und die Umstellung auf neue Kernversionen erheblich erschwert. Obwohl Google regelmäßig Updates für seine Android-Kerne (Android Common Kernel) herausgibt, zögern die Anbieter oft, diese Updates bereitzustellen, oder verwenden während des gesamten Lebenszyklus des Geräts ein einziges Kernel.

Quelle: opennet.ru