Konfigurasi kernel

Gunakan setelan konfigurasi berikut sebagai dasar untuk konfigurasi kernel Android. Setelan diatur ke dalam file .cfg untuk android-base, android-base-ARCH, dan android-recommended:

  • Opsi android-base mengaktifkan fitur inti Android dan harus dikonfigurasi seperti yang ditentukan oleh semua perangkat.
  • Opsi android-base-ARCH mengaktifkan fitur Android inti dan harus dikonfigurasi seperti yang ditentukan oleh semua perangkat arsitektur ARCH. Tidak semua arsitektur memiliki file opsi yang diperlukan khusus arsitektur yang sesuai. Jika arsitektur Anda tidak memiliki file, arsitektur tersebut tidak memiliki persyaratan konfigurasi kernel khusus arsitektur tambahan untuk Android.
  • android-recommended. Opsi ini mengaktifkan fitur Android lanjutan dan bersifat opsional untuk perangkat.

File konfigurasi ini berada di repo kernel/configs. Gunakan kumpulan file konfigurasi yang sesuai dengan versi kernel yang Anda gunakan.

Untuk mengetahui detail tentang kontrol yang telah dilakukan untuk memperkuat kernel di perangkat Anda, lihat Keamanan sistem dan kernel. Untuk mengetahui detail setelan yang diperlukan, lihat Dokumen Definisi Kompatibilitas Android (CDD).

Membuat konfigurasi kernel

Untuk perangkat yang memiliki format defconfig minimalis, gunakan skrip merge_config.sh di hierarki kernel untuk mengaktifkan opsi: 

ARCH=ARCH scripts/kconfig/merge_config.sh <...>/device_defconfig <...>/android-base.cfg <...>/android-base-ARCH.cfg <...>/android-recommended.cfg

Tindakan ini akan menghasilkan file .config yang dapat Anda gunakan untuk menyimpan file defconfig baru atau mengompilasi kernel baru dengan fitur Android diaktifkan.

Persyaratan konfigurasi kernel tambahan

Dalam beberapa kasus, pengelola platform dapat memilih dari beberapa fitur kernel untuk memenuhi dependensi Android. Dependensi tersebut tidak dapat dinyatakan dalam file fragmen konfigurasi kernel (dijelaskan di atas) karena format untuk file tersebut tidak mendukung ekspresi logis. Di Android 9 dan yang lebih baru, Compatibility Test Suite (CTS) dan Vendor Test Suite (VTS) memverifikasi bahwa persyaratan berikut terpenuhi:

  • CONFIG_OF=y atau CONFIG_ACPI=y
  • Kernel 4.4 dan 4.9 memiliki CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=y ATAU memiliki CONFIG_MEMCG=y dan CONFIG_MEMCG_SWAP=y
  • CONFIG_DEBUG_RODATA=y atau CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX=y
  • CONFIG_DEBUG_SET_MODULE_RONX=y atau CONFIG_STRICT_MODULE_RWX=y
  • Khusus untuk ARM64: CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN=y atau CONFIG_ARM64_PAN=y

Selain itu, opsi CONFIG_INET_UDP_DIAG harus ditetapkan ke y untuk kernel 4.9 di Android 9 dan yang lebih tinggi.

Mengaktifkan opsi mode host USB

Untuk audio mode host USB, aktifkan opsi berikut: 

CONFIG_SND_USB=y
CONFIG_SND_USB_AUDIO=y
# CONFIG_USB_AUDIO is for a peripheral mode (gadget) driver

Untuk MIDI mode host USB, aktifkan opsi berikut: 

CONFIG_SND_USB_MIDI=y

Seccomp BPF dengan TSYNC

Secure Computing Berkeley Packet Filter (Seccomp BPF) adalah teknologi keamanan kernel yang memungkinkan pembuatan sandbox yang menentukan konteks tempat proses dapat melakukan panggilan sistem. Fitur sinkronisasi thread (TSYNC) memungkinkan penggunaan Seccomp BPF dari program multi-thread. Kemampuan ini terbatas pada arsitektur yang memiliki dukungan Seccomp upstream (ARM, ARM64, x86, dan x86_64).

Daemon live-lock Android

Android 10 menyertakan daemon live-lock Android (llkd), yang dirancang untuk menangkap dan mengurangi deadlock kernel. Untuk mengetahui detail tentang penggunaan llkd, lihat Android live-lock daemon.

vDSO32 di ARM64

Virtual dynamic shared object (vDSO) adalah alternatif untuk panggilan sistem yang, jika digunakan dan dikonfigurasi dengan benar, dapat mengurangi biaya siklus. Android 10 menambahkan dukungan untuk vDSO32 pada kernel 64 bit (Android sudah mendukung vDSO64 pada kernel 64 bit dan vDSO32 pada kernel 32 bit). Penggunaan vDSO32 (CONFIG_VDSO_COMPAT) pada arsitektur ARM64 memberikan peningkatan masa pakai baterai sebesar 0,4 persen dan peningkatan performa lainnya.

Komunitas Linux secara aktif berupaya menyatukan vDSO di seluruh arsitektur. Anda dapat menyiapkan vDSO di kernel Linux dengan mengaktifkan vDSO32 dengan CONFIG_COMPAT dan CONFIG_CROSS_COMPILE_COMPAT_VDSO dengan triplet compiler arm32. Tim Android Kernel telah melakukan backport pada versi lama seri patch vDSO ke perangkat Pixel, sehingga Anda dapat menemukan contoh dalam build kernel Pixel (jalur LINUX_FCC_CROSS_COMPILE_ARM32_PREBUILTS_BIN, referensi CROSS_COMPILE_ARM32, dan konfigurasi CONFIG_CROSS_COMPILE_ARM32).

Konfigurasi RAM rendah

Menyesuaikan kernel dan ActivityManager untuk mengurangi pengambil alihan langsung

Klaim langsung terjadi saat proses atau kernel mencoba mengalokasikan halaman memori (baik secara langsung maupun karena fault di halaman baru) dan kernel telah menggunakan semua memori bebas yang tersedia. Hal ini mengharuskan kernel memblokir alokasi saat mengosongkan halaman. Hal ini sering kali memerlukan I/O disk untuk menghapus halaman yang didukung file kotor atau menunggu lowmemorykiller menghentikan proses. Hal ini dapat menyebabkan I/O tambahan di thread apa pun, termasuk thread UI.

Untuk menghindari pengambilan langsung, kernel memiliki watermark yang memicu kswapd atau pengambilan latar belakang. Ini adalah thread yang mencoba memperbarui halaman sehingga saat thread sebenarnya dialokasikan lagi, thread tersebut dapat berhasil dengan cepat.

Batas default untuk memicu klaim balik di latar belakang cukup rendah, sekitar 2 MB pada perangkat 2 GB dan 636 KB pada perangkat 512 MB. Kernel hanya mengklaim kembali beberapa megabyte memori dalam pengklaiman kembali latar belakang. Artinya, setiap proses yang dengan cepat mengalokasikan lebih dari beberapa megabyte akan dengan cepat mencapai pengambil alihan langsung.

Dukungan untuk kernel yang dapat disesuaikan ditambahkan di cabang kernel Android-3.4 sebagai patch 92189d47f66c67e5fd92eafaa287e153197a454f ("add extra free kbytes tunable"). Dengan memilih patch ini ke kernel perangkat, ActivityManager dapat memberi tahu kernel agar mencoba menjaga tiga buffer memori 32 bpp layar penuh.

Nilai minimum ini dapat dikonfigurasi dengan framework config.xml.

<!-- Device configuration setting the /proc/sys/vm/extra_free_kbytes tunable
in the kernel (if it exists). A high value increases the amount of memory
that the kernel tries to keep free, reducing allocation time and causing the
lowmemorykiller to kill earlier. A low value allows more memory to be used by
processes but may cause more allocations to block waiting on disk I/O or
lowmemorykiller. Overrides the default value chosen by ActivityManager based
on screen size. 0 prevents keeping any extra memory over what the kernel keeps
by default. -1 keeps the default. -->
<integer name="config_extraFreeKbytesAbsolute">-1</integer>

<!-- Device configuration adjusting the /proc/sys/vm/extra_free_kbytes
tunable in the kernel (if it exists). 0 uses the default value chosen by
ActivityManager. A positive value increases the amount of memory that the
kernel tries to keep free, reducing allocation time and causing the
lowmemorykiller to kill earlier. A negative value allows more memory to be
used by processes but may cause more allocations to block waiting on disk I/O
or lowmemorykiller. Directly added to the default value chosen by
ActivityManager based on screen size. -->
<integer name="config_extraFreeKbytesAdjust">0</integer>

Menyesuaikan LowMemoryKiller

ActivityManager mengonfigurasi nilai minimum LowMemoryKiller agar sesuai dengan ekspektasi set kerja halaman yang didukung file (halaman yang di-cache) yang diperlukan untuk menjalankan proses di setiap bucket tingkat prioritas. Jika perangkat memiliki persyaratan tinggi untuk set kerja, misalnya jika UI vendor memerlukan lebih banyak memori atau jika lebih banyak layanan telah ditambahkan, nilai minimum dapat ditingkatkan.

Batas dapat dikurangi jika terlalu banyak memori yang dicadangkan untuk halaman yang didukung file, sehingga proses latar belakang dihentikan jauh sebelum disk thrashing terjadi karena cache menjadi terlalu kecil.

<!-- Device configuration setting the minfree tunable in the lowmemorykiller
in the kernel. A high value causes the lowmemorykiller to fire earlier,
keeping more memory in the file cache and preventing I/O thrashing, but
allowing fewer processes to stay in memory. A low value keeps more
processes in memory but may cause thrashing if set too low. Overrides the
default value chosen by ActivityManager based on screen size and total memory
for the largest lowmemorykiller bucket, and scaled proportionally to the
smaller buckets. -1 keeps the default. -->
<integer name="config_lowMemoryKillerMinFreeKbytesAbsolute">-1</integer>

<!-- Device configuration adjusting the minfree tunable in the
lowmemorykiller in the kernel. A high value causes the lowmemorykiller to
fire earlier, keeping more memory in the file cache and preventing I/O
thrashing, but allowing fewer processes to stay in memory. A low value
keeps more processes in memory but may cause thrashing if set too low. Directly
added to the default value chosen by ActivityManager based on screen
size and total memory for the largest lowmemorykiller bucket, and scaled
proportionally to the smaller buckets. 0 keeps the default. -->
<integer name="config_lowMemoryKillerMinFreeKbytesAdjust">0</integer>