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eBPF on Android之编译内核与打补丁（解决触摸和WIFI失效问题）
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发表于: 2022-10-20 09:15
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有错误的地方还请指正
在之前的这篇文章中尝试了ptach内核，但是尝试开启CONFIG_KRETPROBES后出现了触摸和WIFI失效的情况
后来和missking交流之后，发现文章中修改内核编译选项的操作是不标准的，具体可以参考下面的文章
简单来说正确的步骤如下：
然而即使这样我编译出来的内核还是会导致触摸和WIFI失效，后来在参考了下面的几个帖子之后，把触摸修好了，但是WIFI始终没有修好
修好触摸主要参考第一个帖子第四楼
先在.repo/manifests/default.xml里面进行配置fts_touch这些
但是发现这些驱动代码目录不对，然后用git submodule命令去把代码同步过去、或者手动复制
在一系列操作之后，终于触摸能用了，后面接着看了下怎么修WIFI，但是涉及的内容实在是太多了，就暂时搁置没有再研究了
也正是这一番操作，我注意到build/build.sh还有个设定是BUILD_BOOT_IMG，也就是单独编译内核的时候，是可以构建出boot.img的
网上没有找到关于BUILD_BOOT_IMG这个选项的用法，虽然脚本中有说明，但是当时已经是筋疲力尽，对于里面提到的GKI_RAMDISK_PREBUILT_BINARY和VENDOR_RAMDISK_BINARY更是一头雾水（我去哪儿搞这玩意儿？？）
最近假期又有点时间了，于是认真看了脚本说明和逻辑，结合boot.img解包的信息，终于搞清楚单独编译内核且触摸和WIFI都正常的正确姿势了
操作其实很简单，不需要大改特改
操作其实很简单，不需要大改特改
操作其实很简单，不需要大改特改
本文将就正确单独编译安卓内核和给内核打bpf_probe_read_user补丁进行详细指南
博客中以下两篇文章步骤或多或少存在问题，请勿参考，以本文为准
仅供参考
该使用代理连接的时候请自行加代理
首先根据官方指南安装必要库和软件
创建一个工作目录，后面的文件都会放这下面
根据官方的说明，我这里选择Pixel 4XL对应的分支android-msm-coral-4.14-android13
为了能对应上手机的内核版本，这里没有加上--depth=1，后面需要checkout
repo不会设置？请参考
最新版的内核编译脚本会使用自带的编译工具，不需要自己设置clang环境变量
如果你同步的内核源代码没有编译工具，需要自己手动同步一下，如下
代码同步好之后，进入private/msm-google文件夹，通过下面的命令切换到和手机内核版本一致的commit
我的内核版本是4.14.276-ge333cb8619d0-ab8811257，那么对应的commit id就是e333cb8619d0
如果对这个部分不感兴趣，请直接查看脚本修改小节
首先将手机当前的boot.img用Android-Image-Kitchen解包，会得到一堆文件，终端会给出这些信息
在build/build.sh中查找BUILD_BOOT_IMG，在脚本末尾的代码如下
对代码阅读后可知：当BOOT_IMAGE_HEADER_VERSION为3的时候才会检查GKI_RAMDISK_PREBUILT_BINARY和KERNEL_VENDOR_CMDLINE
但是解包的结果中可以看到BOARD_HEADER_VERSION是2
脚本的帮助信息中说，如果BOOT_IMAGE_HEADER_VERSION值小于3，那么还需要指定BASE_ADDRESS和PAGE_SIZE
这两个选项的值其实就是解包信息中的BOARD_KERNEL_BASE和BOARD_PAGE_SIZE
解包信息中的BOARD_KERNEL_CMDLINE则就是KERNEL_CMDLINE
KERNEL_BINARY的值直接说了是Image.lz4或者Image.gz，我们知道编译产物中有Image.lz4，所以指定为Image.lz4
MKBOOTIMG_PATH默认是tools/mkbootimg/mkbootimg.py，但是我发现同步下来的代码并没有这个脚本，这个我们去AOSP之类的代码中找一个就行了，比如
或者直接同步下官方的代码
我这里直接把脚本放在了${WORK_DIR}，也就是整个代码的根目录下面
那么问题来了，VENDOR_RAMDISK_BINARY应该是什么呢，哪里找，脚本里面的说明如下
最开始我也是迷糊的，boot.img解包出来的文件有一个是boot.img-ramdisk.cpio.gz
看build/build.sh的逻辑是要和initramfs.cpio甚至GKI_RAMDISK_PREBUILT_BINARY一起打包
那么解包出来的boot.img-ramdisk.cpio.gz是需要更新内容吗，还是接着用呢？
在此之前的经验告诉我，肯定不是直接接着用解包出来的boot.img-ramdisk.cpio.gz
注意到BUILD_INITRAMFS的描述是if defined, build a ramdisk containing all .ko files and resulting depmod artifacts
就是说会打包出一个ramdisk包含所有.ko也就是驱动模块文件
虽然之前编译的时候没有定义这个，但是产物确实有initramfs.img
发现原来是private/msm-google/build.config.common文件中设置了
而脚本中也确实是这样，可以看到中途会产生initramfs.cpio
而initramfs.cpio正好是和VENDOR_RAMDISK_BINARY一起打包的，也就是说VENDOR_RAMDISK_BINARY应该是.cpio文件
boot.img-ramdisk.cpio.gz解压确实会有一个boot.img-ramdisk.cpio文件
那么将VENDOR_RAMDISK_BINARY指定为解压的boot.img-ramdisk.cpio，然后和initramfs.cpio打包，那不就会把所有驱动都带上了吗，触摸什么的应该都会正常吧
经过实践，确实是这样
需要注意的是脚本操作VENDOR_RAMDISK_BINARY的时候，操作的是${DIST_DIR}下面的文件
我们需要在脚本中把解压的boot.img-ramdisk.cpio复制到${DIST_DIR}
于是在build/build.sh中echo " Files copied to ${DIST_DIR}"之前加上复制命令
做完上面的准备后，结合解包的信息，正常情况下使用下面的命令就能编译生成boot.img
注意：KERNEL_CMDLINE BASE_ADDRESS PAGE_SIZE请从解包的内核信息中获取
根据bcc的issue：bpf_probe_read_user returns error (-14) on Android 11, Kernel 4.14, ARM64
要添加读取用户空间数据的功能，可以参考下面这个补丁
https://lkml.org/lkml/diff/2019/5/2/1100/1
这里没有几行，我手动找到对应的代码位置，添加了代码
private/msm-google/include/uapi/linux/bpf.h
private/msm-google/kernel/trace/bpf_trace.c
private/msm-google/tools/include/uapi/linux/bpf.h
注意原patch中有两处FN(probe_read_user),，但是我截图没有，这是因为我这个版本的源代码已经有这个了
主要是缺少BPF_CALL_3(bpf_probe_read_user, void *, dst, u32, size, const void *, unsafe_ptr)函数
请打补丁的时候仔细确定，看好了再修改，否则编译会出问题，提示重定义什么的
还有更多的bpf帮助函数需要patch？可以参考bcc给出的相关函数的commit列表，不过还是参考下安卓的补丁写法比较好
这里针对的是我的Pixel 4XL的做法，4.9这些内核也可以打补丁，但是需要自己参考一些新一点的内核源码做patch
首先进入内核源码目录
生成floral_defconfig对应的.config配置文件，这一步是基于arch/arm64/configs/floral_defconfig配置文件进行的生成
打开内核编译配置的可视化界面
如图所示，这里按空格键可以切换选项选中状态
按/可以进行搜索，这样可以知道一些选项在哪里，以及选项的限制条件等等
比如这里CONFIG_KRETPROBES是多个条件共同决定的，只要这些条件均为y那么CONFIG_KRETPROBES自然会变成y
而图中后面的SAMPLE_KRETPROBES会多出一个Location指示，这一种除了子条件要通过，同时需要到对应的子菜单修改选中状态
修改选项状态之后，按TAB键可以切换底部的选项，先选择Save保存.config文件，然后选择Exit退出编辑
然后根据.config配置文件生成defconfig配置文件的命令如下，注意这里生成的defconfig是精简的，有些选项你可能明明设置了但是里面没有
实际上在编译的时候会生成完整的版本，不用担心，如果说编译阶段（out文件夹下）生成的.config文件没有你之前设置的，那么可能有选项冲突了
覆盖原有的floral_defconfig配置文件
删除.config配置文件，不然编译时会提示你需要清理
至此完成了内核编译配置的修改，可以开始正式编译了
如果你有编译过内核的经验，会发现自己编译出来的内核版本有+或者dirty这些内容
如果你想去掉这些，那么请先把相关代码的修改添加commit，就可以避免这个问题
编译命令如下：
可以看到boot.img正常生成了
可以发现会比之前仅用Image.lz4-dtb替换boot.img-kernel后使用Android-Image-Kitchen重打包得到的产物明显大不少
经过验证，这样编译打包出来的boot.img刷机后可以正常开机、触摸和WIFI均正常，用Magisk打补丁后也能正常使用
相关eBPF设定开启情况
内核符号情况
在之前的文章中，我认为内核编译可能会遭遇各种问题，以至于通过修改并重新编译内核在4.x系列的手机上可能过于折腾
但是在达成了不需要完整AOSP环境，直接编译内核生成正常可用的boot.img的目的之后，eBPF在安卓上的可玩性又好了很多
最后再次汇总下整个操作步骤：
sudo apt-get install git-core gnupg flex bison build-essential zip curl zlib1g-dev gcc-multilib g++-multilib libc6-dev-i386 libncurses5 lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev lib32z1-dev libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip fontconfig
sudo apt-get install git-core gnupg flex bison build-essential zip curl zlib1g-dev gcc-multilib g++-multilib libc6-dev-i386 libncurses5 lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev lib32z1-dev libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip fontconfig
mkdir ~/Desktop/p4xl
export WORK_DIR=~/Desktop/p4xl
cd ${WORK_DIR}mkdir ~/Desktop/p4xl
export WORK_DIR=~/Desktop/p4xl
cd ${WORK_DIR}repo init -u https://android.googlesource.com/kernel/manifest -b android-msm-coral-4.14-android13
repo syncrepo init -u https://android.googlesource.com/kernel/manifest -b android-msm-coral-4.14-android13
repo synccd prebuiltsgit clone https://android.googlesource.com/kernel/prebuilts/build-tools
mv build-tools kernel-build-tools
export PATH=${WORK_DIR}/prebuilts/kernel-build-tools/linux-x86/bin:$PATH
cd prebuiltsgit clone https://android.googlesource.com/kernel/prebuilts/build-tools
mv build-tools kernel-build-tools
export PATH=${WORK_DIR}/prebuilts/kernel-build-tools/linux-x86/bin:$PATH
git checkout e333cb8619d0git checkout e333cb8619d0ANDROID! magic found at: 0
BOARD_KERNEL_CMDLINE console=ttyMSM0,115200n8 androidboot.console=ttyMSM0 printk.devkmsg=on msm_rtb.filter=0x237 ehci-hcd.park=3 service_locator.enable=1 androidboot.memcg=1 cgroup.memory=nokmem usbcore.autosuspend=7 androidboot.usbcontroller=a600000.dwc3 swiotlb=2048 androidboot.boot_devices=soc/1d84000.ufshc loop.max_part=7 buildvariant=user
BOARD_KERNEL_BASE 0x00000000
BOARD_NAMEBOARD_PAGE_SIZE 4096
BOARD_HASH_TYPE sha1BOARD_KERNEL_OFFSET 0x00008000
BOARD_RAMDISK_OFFSET 0x01000000
BOARD_SECOND_OFFSET 0x00000000
BOARD_TAGS_OFFSET 0x00000100
BOARD_OS_VERSION 13.0.0
BOARD_OS_PATCH_LEVEL 2022-09
BOARD_HEADER_VERSION 2
BOARD_HEADER_SIZE 1660
BOARD_DTB_SIZE 1048284
BOARD_DTB_OFFSET 0x01f00000
ANDROID! magic found at: 0
BOARD_KERNEL_CMDLINE console=ttyMSM0,115200n8 androidboot.console=ttyMSM0 printk.devkmsg=on msm_rtb.filter=0x237 ehci-hcd.park=3 service_locator.enable=1 androidboot.memcg=1 cgroup.memory=nokmem usbcore.autosuspend=7 androidboot.usbcontroller=a600000.dwc3 swiotlb=2048 androidboot.boot_devices=soc/1d84000.ufshc loop.max_part=7 buildvariant=user
BOARD_KERNEL_BASE 0x00000000
BOARD_NAMEBOARD_PAGE_SIZE 4096
BOARD_HASH_TYPE sha1BOARD_KERNEL_OFFSET 0x00008000
BOARD_RAMDISK_OFFSET 0x01000000
BOARD_SECOND_OFFSET 0x00000000
BOARD_TAGS_OFFSET 0x00000100
BOARD_OS_VERSION 13.0.0
BOARD_OS_PATCH_LEVEL 2022-09
BOARD_HEADER_VERSION 2
BOARD_HEADER_SIZE 1660
BOARD_DTB_SIZE 1048284
BOARD_DTB_OFFSET 0x01f00000
git clone https://android.googlesource.com/platform/system/tools/mkbootimg
git clone https://android.googlesource.com/platform/system/tools/mkbootimg
Name of the vendor ramdisk binary which includes the device-specific components of ramdisk like the fstab file and the device-specific rc files.
Name of the vendor ramdisk binary which includes the device-specific components of ramdisk like the fstab file and the device-specific rc files.
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每个型号的手机通常代号都不一样，floral是pixel 4和4 XL的代号。 pixel系列的可以在这里查看，pixel 3应该是blueline，你可以在对应目录下面 grep 一下。 https://source.android.com/docs/setup/build/building-kernels --- 短消息单条不能超过140字符，就不通过短消息回复你了... |
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奇怪 我同步了一下大佬的android-msm-coral-4.14-android13分支 里面就有build/build.sh 但pixel的android-msm-marlin-3.18-pie-qpr2分支就没有 |
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去掉 --depth=1 重新拉代码 |
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OK 已完美解决 感谢大佬的回复 |
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你好,咨询下你如何解决的, 我尝试了下repo init -u https://android.googlesource.com/kernel/manifest -b android-msm-marlin-3.18-pie-qpr2 repo sync以后 也是没有build.sh的
最后于 2023-5-16 11:54
被问心?编辑
，原因：
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给各位说没有`build.sh`的，可以尽可能全量同步代码，然后git log查一下`build.sh`是什么时候删的，不行可以在线查 页面下面选History，然后点击show all，一般都能找到，然后自己同步了代码切commit，不然就用谷歌新的构建系统
最后于 2023-12-19 16:07
被seeeseee编辑
，原因：
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已经找到解决方案，查了一下comit log，谷歌在11月15号的一次提交显示彻底删除了build.sh编译，后面全部用Bazel了。为了支持pixel3（内核分支: android-msm-crosshatch-4.9-android-qpr3），我测试了时间较早的一些tag，最后发现hash值为 a9e9a42c7b058c1d339c7a03f97683b21eb9e35 的一次tag可用，直接checkout过去就可以了。 |
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最后于 2024-1-14 16:18
被neilwu编辑
，原因：
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