Configurazione kernel

Utilizza le seguenti impostazioni di configurazione come base per una configurazione del kernel Android. Le impostazioni sono organizzate in file .cfg per android-base, android-base-ARCH e android-recommended:

  • Le opzioni android-base attivano le funzionalità di base di Android e devono essere configurate come specificato da tutti i dispositivi.
  • Le opzioni android-base-ARCH attivano le funzionalità di base di Android e devono essere configurate come specificato da tutti i dispositivi dell'architettura ARCH. Non tutte le architetture hanno un file corrispondente di opzioni richieste specifiche per l'architettura. Se la tua architettura non ha un file, non ha requisiti aggiuntivi di configurazione del kernel specifici per l'architettura per Android.
  • android-recommended. Queste opzioni attivano le funzionalità avanzate di Android e sono facoltative per i dispositivi.

Questi file di configurazione si trovano nel kernel/configs repository. Utilizza il set di file di configurazione che corrisponde alla versione del kernel in uso.

Per informazioni dettagliate sui controlli già intrapresi per rafforzare il kernel sui tuoi dispositivi, vedi Sicurezza del sistema e del kernel. Per informazioni dettagliate sulle impostazioni richieste, consulta il Compatibility Definition Document (CDD) di Android.

Genera configurazione del kernel

Per i dispositivi con un formato defconfig minimalista, utilizza lo script merge_config.sh nell'albero del kernel per attivare le opzioni:

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

Viene generato un file .config che puoi utilizzare per salvare un nuovo file .config o compilare un nuovo kernel con le funzionalità Android attivate.

Requisiti aggiuntivi per la configurazione del kernel

In alcuni casi, il gestore della piattaforma può scegliere tra più funzionalità del kernel per soddisfare una dipendenza Android. Queste dipendenze non possono essere espresse nei file del frammento di configurazione del kernel (descritti sopra) perché il formato di questi file non supporta le espressioni logiche. In Android 9 e versioni successive, la Compatibility Test Suite (CTS) e la Vendor Test Suite (VTS) verificano che i seguenti requisiti siano soddisfatti:

  • CONFIG_OF=y o CONFIG_ACPI=y
  • I kernel 4.4 e 4.9 hanno CONFIG_ANDROID_LOW_MEMORY_KILLER=y OPPURE hanno sia CONFIG_MEMCG=y che CONFIG_MEMCG_SWAP=y
  • CONFIG_DEBUG_RODATA=y o CONFIG_STRICT_KERNEL_RWX=y
  • CONFIG_DEBUG_SET_MODULE_RONX=y oppure CONFIG_STRICT_MODULE_RWX=y
  • Solo per ARM64: CONFIG_ARM64_SW_TTBR0_PAN=y o CONFIG_ARM64_PAN=y

Inoltre, l'opzione CONFIG_INET_UDP_DIAG deve essere impostata su y per i kernel 4.9 in Android 9 e versioni successive.

Attivare le opzioni della modalità host USB

Per l'audio in modalità host USB, abilita le seguenti opzioni:

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

Per il MIDI in modalità host USB, attiva la seguente opzione:

CONFIG_SND_USB_MIDI=y

Seccomp BPF con TSYNC

Secure Computing Berkeley Packet Filter (Seccomp BPF) è una tecnologia di sicurezza del kernel che consente la creazione di sandbox che definiscono il contesto in cui un processo può effettuare chiamate di sistema. La funzionalità di sincronizzazione dei thread (TSYNC) consente di utilizzare Seccomp BPF da programmi multithread. Questa capacità è limitata alle architetture che supportano Seccomp in upstream (ARM, ARM64, x86 e x86_64).

Daemon live-lock di Android

Android 10 include il demone live-lock di Android (llkd), progettato per rilevare e attenuare i deadlock del kernel. Per informazioni dettagliate sull'utilizzo di llkd, consulta Daemon live-lock di Android.

vDSO32 su ARM64

L'oggetto condiviso dinamico virtuale (vDSO) è un'alternativa alle chiamate di sistema che, se utilizzata e configurata correttamente, può ridurre i costi del ciclo. Android 10 aggiunge il supporto per vDSO32 sui kernel a 64 bit (Android supporta già vDSO64 sui kernel a 64 bit e vDSO32 sui kernel a 32 bit). L'utilizzo di vDSO32 (CONFIG_VDSO_COMPAT) sull'architettura ARM64 offre un aumento dello 0,4% della durata della batteria e altri miglioramenti delle prestazioni.

La community di Linux sta lavorando attivamente per unificare i vDSO su più architetture. Puoi configurare vDSO nel kernel di Linux attivando vDSO32 con CONFIG_COMPAT e CONFIG_CROSS_COMPILE_COMPAT_VDSO con la tripletta del compilatore arm32. Il team del kernel di Android ha eseguito il backporting delle versioni precedenti della serie di patch vDSO nei dispositivi Pixel, quindi puoi trovare esempi nelle build del kernel di Pixel (LINUX_FCC_CROSS_COMPILE_ARM32_PREBUILTS_BIN path, CROSS_COMPILE_ARM32 reference e CONFIG_CROSS_COMPILE_ARM32 config).

Configurazione con RAM insufficiente

Ottimizza il kernel e ActivityManager per ridurre il recupero diretto

Il recupero diretto si verifica quando un processo o il kernel tenta di allocare una pagina di memoria (direttamente o a causa di un errore in una nuova pagina) e il kernel ha utilizzato tutta la memoria libera disponibile. Ciò richiede che il kernel blocchi l'allocazione mentre libera una pagina. Ciò a sua volta richiede spesso l'I/O del disco per svuotare una pagina con dati non validi basata su file o attendere che lowmemorykiller interrompa un processo. Ciò può comportare un'I/O aggiuntiva in qualsiasi thread, incluso un thread dell'interfaccia utente.

Per evitare il recupero diretto, il kernel contiene filigrane che attivano kswapd o il recupero in background. Si tratta di un thread che tenta di liberare pagine in modo che la prossima volta che viene allocato un thread reale, l'operazione possa essere completata rapidamente.

La soglia predefinita per attivare il recupero in background è piuttosto bassa, circa 2 MB su un dispositivo da 2 GB e 636 KB su un dispositivo da 512 MB. Il kernel recupera solo pochi megabyte di memoria in background. Ciò significa che qualsiasi processo che alloca rapidamente più di qualche megabyte attiverà rapidamente il recupero diretto.

Il supporto per un parametro di configurazione del kernel è stato aggiunto al ramo del kernel Android-3.4 come patch 92189d47f66c67e5fd92eafaa287e153197a454f ("add extra free kbytes tunable"). L'applicazione selettiva di questa patch al kernel di un dispositivo consente ActivityManager di indicare al kernel di provare a mantenere liberi tre buffer di memoria a 32 bpp a schermo intero.

Queste soglie possono essere configurate con il 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>

Modificare LowMemoryKiller

ActivityManager configura le soglie di LowMemoryKiller in modo che corrispondano alle sue aspettative relative al set di lavoro di pagine basate su file (pagine memorizzate nella cache) necessarie per eseguire i processi in ogni bucket con livello di priorità. Se un dispositivo ha requisiti elevati per il set di lavoro, ad esempio se l'interfaccia utente del fornitore richiede più memoria o se sono stati aggiunti altri servizi, le soglie possono essere aumentate.

Le soglie possono essere ridotte se viene riservata troppa memoria per le pagine basate su file, in modo che i processi in background vengano interrotti molto prima che si verifichi il thrashing del disco a causa della riduzione eccessiva della cache.

<!-- 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>