Android Linux Kernel
1. GKI（Generic Kernel Image）
GKI（Generic Kernel Image） 是 Android 在 Linux Kernel 基础上推出的一个标准化内核，旨在简化设备硬件驱动和系统服务的兼容性管理。
定义与功能：
GKI（Generic Kernel Image） 是一个可以支持所有 Android 设备的通用内核，简化了设备的内核配置。
通过 GKI，Android 系统将 Android-specific drivers 从内核中拆分出来，并放到 vendor 目录下，这样可以保持内核的统一，同时让设备厂商可以提供与设备硬件匹配的驱动程序。
GKI 支持 Mainline Kernel，意味着系统更新可以通过 Google Play 更新内核而不需要设备厂商干预。
GKI 结构：
GKI 核心：为 Android 系统提供通用的内核功能和驱动，保持一致性。
代码路径：kernel/
Vendor 组件：硬件相关的驱动和配件由设备厂商提供，通过 vendor kernel modules 加载。
代码路径：vendor/ 和 hardware/
KGSL（Kernel Graphics Support Layer）是高通（Qualcomm）平台专有的 GPU 驱动内核模块，是 Android 设备（特别是搭载高通 Snapdragon 芯片的手机/平板）上 Adreno GPU 与操作系统和用户空间（如 OpenGL ES、Vulkan、Skia 等）之间的桥梁。
Adreno GPU 的内核态驱动：负责管理 GPU 资源、上下文调度、内存分配、命令提交、功耗控制等。
为用户空间驱动和图形 HAL 提供接口：比如 libGLES、libEGL、libgralloc 以及 Android HAL。
支持多种图形 API：如 OpenGL ES、Vulkan、RenderScript、Skia、OpenCL 等。
代码路径：drivers/gpu/msm/kgsl/
2. Linux Kernel 中 Android-specific 驱动与模块
与 GKI 一起，Android 内核中还包括一些 Android-specific 驱动 和模块，这些是为了更好地支持 Android 设备的硬件和特性。
Android-specific 驱动和功能模块：
Binder 驱动：用于 进程间通信（IPC），是 Android 系统与 Linux 内核之间的主要通信机制。
代码路径：kernel/binder/
功能：提供跨进程的对象调用、远程过程调用（RPC），并为设备提供进程间通信的机制。
Ashmem（Anonymous Shared Memory）：Android 提供的一个共享内存机制，供多个进程共享数据。
代码路径：kernel/ashmem/
功能：为内存敏感的 Android 应用提供高效的内存共享方式。
LMK (lowmemorykiller): 系统低内存回收，保护用户前台体验，防止OOM崩溃
代码路径：system/memory/lmkd
IOCTL（Input/Output Control）：用于设备与用户空间的通信，通过 ioctl 系统调用管理硬件。
代码路径：drivers/
Power Management（电源管理）：
CPU 频率调节：通过 CPUFreq 框架动态调整 CPU 的频率，减少功耗。
代码路径：drivers/cpufreq/
Wakelock：控制设备是否进入低功耗模式。
代码路径：kernel/power/
SELinux：提供强制访问控制（MAC）机制，保障 Android 系统的安全性。
代码路径：security/selinux/
Vendor Modules：这些模块通常由设备厂商提供，包含专门的硬件驱动。
代码路径：vendor/ 和 hardware/
RIL（Radio Interface Layer）：为 Android 系统提供通信功能，包括电话、短信、数据服务等。
代码路径：system/rild/
代码路径：drivers/md/
3. 内存管理（Memory Management）
内存管理是 Linux 内核的核心之一，Android 系统也对其进行了定制化以提高性能和资源利用率。
Android-specific Memory Management：
低内存 Killer（LMK）：在内存不足时，内核会终止一些进程以释放内存，确保系统不会因为内存不足而崩溃。
代码路径：kernel/sched/
ZRAM：压缩内存，用于提高内存利用效率，特别是在低内存设备上。
代码路径：drivers/staging/zram/
Buddy System：Android 和 Linux 使用的 伙伴系统 分配器高效管理物理内存。
代码路径：mm/compaction.c
Slab 分配器：用于内存缓存管理，提高对象分配效率。
代码路径：mm/slab.c
ION 内存管理驱动：Android 平台上为多媒体和 SoC 硬件加速设计的通用内存分配与管理驱动。
它允许多个硬件模块（如 GPU、Video Codec、Camera、Display 等）高效共享物理连续内存或特定类型内存，实现跨硬件和用户空间/内核空间的零拷贝数据传递。
代码路径：drivers/staging/android/ion/
但是Android 12开始，逐步想DMA-BUF Heap 标准靠拢
DMA-BUF（Direct Memory Access Buffer）是 Linux 内核中为多个设备/驱动共享物理内存缓冲区而设计的内核标准接口和框架。
它主要用于高效的、零拷贝的数据流传递，特别适合多媒体、显示、视频解码、GPU/CPU 协同等场景。
代码路径：drivers/dma-buf/
4. 文件系统（File System）
Android 在 Linux 文件系统 基础上做了很多定制化，尤其是在 内存卡管理、加密文件系统 等方面。
Android 文件系统：
EXT4 文件系统：默认的 Android 文件系统，提供高性能和高可靠性。
代码路径：fs/ext4/
F2FS：一种优化的 Flash 文件系统，用于 NAND 闪存存储。
代码路径：fs/f2fs/
加密文件系统：Android 支持基于 LUKS 或 FSCRYPT 的文件系统加密。
代码路径：fs/crypto/
Storage（存储）管理：
Vold：Android 的存储管理系统，处理存储设备（如 SD 卡）的挂载与卸载。
代码路径：system/core/vold/
Filesystem Encryption：Android 在设备上启用 文件系统加密，确保用户数据安全。
代码路径：fs/crypto/
Keymaster HAL（Hardware Abstraction Layer）是 Android 平台用于管理加密、签名等密钥相关操作的标准接口层，是安卓安全体系和硬件安全模块（如 TEE/SE/TrustZone）之间的桥梁。
密钥管理统一接口：为 Android 系统和 App 提供统一、标准化的密钥生成、使用、存储和销毁能力。
安全隔离：把真正的密钥操作放在受信任环境（如 TEE/TrustZone/Secure Element）中，防止普通系统或恶意 App 访问明文密钥。
API 对接：上层服务如 Keystore、Gatekeeper、Biometrics 通过 Keymaster HAL 访问底层安全模块。
代码路径：
AIDL：hardware/interfaces/security/keymint/aidl/
5. 网络（Networking）
Android 对 Linux 网络栈 进行了定制，尤其在网络通信、连接管理和优化上。
Android 网络栈：
TCP/IP 栈：Android 使用 Linux 内核的 TCP/IP 协议栈进行所有网络通信。
代码路径：net/ipv4/
Wi-Fi 驱动与管理：Android 定制了与 Wi-Fi 相关的内核模块与用户空间服务。
代码路径：drivers/net/wireless/
蓝牙管理：通过 BlueDroid 提供蓝牙协议栈。
代码路径：drivers/bluetooth/
Netfilter（防火墙）：Android 使用 Netfilter 管理网络流量，提供数据包过滤与 NAT 功能。
代码路径：net/netfilter/
6. 安全性（Security）
Android 对 Linux 内核的安全性进行了增强，主要通过 SELinux 和其他 Android-specific 安全模块。
SELinux（Security-Enhanced Linux）：通过强制访问控制（MAC）确保系统安全。
代码路径：security/selinux/
硬件安全模块（HSM）：Android 与硬件平台集成，为敏感数据提供硬件级的加密保护。
代码路径：drivers/crypto/
AppArmor（可选）：另一种用于提供强制访问控制的安全机制。
代码路径：security/apparmor/
7. 中断处理与硬件管理（Interrupt Handling & Hardware Management）
Android 内核中有大量硬件相关的驱动和模块，确保硬件资源的高效利用。
硬件中断（Interrupts）：
中断管理：处理来自硬件的中断信号。
代码路径：kernel/irq/
硬件驱动：
GPU 驱动：管理图形处理单元（GPU）及其加速功能。
代码路径：drivers/gpu/
传感器驱动：Android 支持各种传感器（如加速度计、陀螺仪）。
代码路径：drivers/iio/
输入设备驱动：包括键盘、触摸屏等输入设备的管理。
代码路径：drivers/input/
Samsung 特有功能
源码位置
https://opensource.samsung.com/downSrcCode
三星（Samsung）Linux Kernel 层常见自研机制与增强汇总
- SLMK / SLMKD（Samsung Low Memory Killer/Daemon）
路径：drivers/android/lowmemorykiller.c、drivers/android/swap_lowmemorykiller.c
说明：自研内核态内存回收/冻结机制，细粒度管理内存，多任务体验更优。
- SPM / PM QoS（Samsung Power Management / Quality of Service）
路径：drivers/samsung/pm_qos/、drivers/soc/samsung/pm_qos/
说明：电源性能 QoS 策略，支持按场景动态调整 CPU/GPU 频率、总线带宽等，减少卡顿和功耗。
- EXYNOS SoC 相关驱动和控制子系统
路径：drivers/soc/samsung/、drivers/soc/exynos/、arch/arm64/boot/dts/samsung/
说明：包括 CPU/GPU 电源域、总线调度、温控、DVFS、Secure Monitor、ISP/VPU/NPU 控制等全套 SoC 控制逻辑。
- Seclog / SELinux 扩展（Samsung Security Logger）
路径：security/samsung/、security/selinux/（有三星自定义 patch）
说明：系统安全增强日志、动态安全策略、Root 检测、Knox 支持。
- Knox / TIMA（TrustZone-based Integrity Measurement Architecture）
路径：drivers/samsung/tima/、drivers/samsung/knox/
说明：安全启动、加密、应用容器，防 root、数据保护、企业级安全体系。部分功能通过 TrustZone/TEE 驱动实现。
- SecCamera / SecAudio / SecDisplay（多媒体安全与增强）
路径：drivers/media/platform/samsung/、drivers/sound/samsung/、drivers/video/fbdev/exynos/
说明：摄像头、音频、显示等硬件的专有优化和安全扩展（如 secure buffer, watermark, HDR, 多摄像头切换）。
- Samsung MMC/Storage 定制驱动（F2FS/ufs/ext4等增强）
路径：drivers/mmc/host/、fs/f2fs/（有三星定制补丁）、drivers/scsi/ufs/
说明：支持自家定制 eMMC/UFS/NAND 存储，扩展命令、智能健康管理、碎片整理和 TRIM、动态调度。
- Samsung Debug/Diag/Log 系统
路径：drivers/samsung/debug/、drivers/samsung/log/、drivers/samsung/diag/
说明：厂测、用户态抓 log、在线诊断、调试开关。对系统异常监控和信息回溯提供专用接口。
- Battery/Powershare/Charger 定制管理
路径：drivers/power/samsung/、drivers/power/supply/
说明：电池健康、充电协议、反向充电、快充和多电池场景专用管理，含多种安全策略。
- SecComp/SecKmsg/Procfs 扩展
路径：security/samsung/、fs/proc/（含三星 patch）、kernel/sec/
说明：内核安全、进程/系统监控增强、日志接口拓展（比如通过 seccomp 增强进程隔离、kmsg 日志加密等）。
- 内核冷启动/热重启/系统恢复/Watchdog 增强
路径：drivers/samsung/recovery/、drivers/watchdog/
说明：异常自动重启、系统镜像校验、OTA 恢复、厂商级看门狗逻辑。
- Samsung Haptic/Display/Touch Driver
路径：drivers/input/touchscreen/samsung/、drivers/video/fbdev/exynos/
说明：振动马达、超声波指纹、AMOLED 显示、自适应触控优化与私有特性。
- 专有调度、隔离与优先级机制
路径：kernel/sched/、kernel/cgroup/、drivers/samsung/sched/
说明：基于场景/AI/进程特征调整调度优先级，支持前后台自适应切换。
- ZRAM/Zswap/Swap 扩展与优化
路径：drivers/block/zram/、mm/zswap.c（含三星 patch）
说明：压缩内存、动态 swap 策略，提升低内存设备流畅度和后台多任务能力。
- 无线/射频/定位增强（Wi-Fi、BT、GNSS等）
路径：drivers/net/wireless/samsung/、drivers/bluetooth/samsung/、drivers/gnss/samsung/
说明：无线协议/射频链路/热点共享等多项私有增强，提升连接稳定性和速度。
| 机制/模块 | 路径示例 | 说明 |
|---|---|---|
| SLMK / SLMKD | drivers/android/lowmemorykiller.c drivers/android/swap_lowmemorykiller.c |
自研内存回收/冻结机制，细粒度管理内存，提升多任务体验 |
| SPM / PM QoS | drivers/samsung/pm_qos/ drivers/soc/samsung/pm_qos/ |
电源性能 QoS 策略，动态调整 CPU/GPU 频率与带宽，减少卡顿与功耗 |
| EXYNOS SoC 相关驱动 | drivers/soc/samsung/ drivers/soc/exynos/ arch/arm64/boot/dts/samsung/ |
SoC 全套控制，包括电源域、调度、温控、DVFS、ISP/NPU 控制等 |
| Seclog / SELinux 扩展 | security/samsung/ security/selinux/（有定制 patch） |
安全日志、动态安全策略、Root 检测、Knox 支持 |
| Knox / TIMA | drivers/samsung/tima/ drivers/samsung/knox/ |
安全启动、加密、容器、防 root、数据保护、企业级安全（含 TEE） |
| SecCamera / SecAudio / SecDisplay | drivers/media/platform/samsung/ drivers/sound/samsung/ drivers/video/fbdev/exynos/ |
摄像头/音频/显示等硬件安全与专有优化（HDR、多摄、水印等） |
| Samsung MMC/Storage 定制驱动 | drivers/mmc/host/ fs/f2fs/（有定制补丁） drivers/scsi/ufs/ |
定制 eMMC/UFS，健康管理、碎片整理、动态调度等 |
| Samsung Debug/Diag/Log | drivers/samsung/debug/ drivers/samsung/log/ drivers/samsung/diag/ |
厂测、日志抓取、在线诊断，异常监控和信息回溯 |
| Battery/Powershare/Charger 定制 | drivers/power/samsung/ drivers/power/supply/ |
电池健康、充电协议、反向充电、快充等多电池管理及安全策略 |
| SecComp/SecKmsg/Procfs 扩展 | security/samsung/ fs/proc/（含 patch） kernel/sec/ |
内核安全、系统监控增强、日志接口拓展、进程隔离等 |
| 冷启动/热重启/系统恢复/Watchdog | drivers/samsung/recovery/ drivers/watchdog/ |
异常重启、OTA恢复、看门狗、镜像校验等 |
| Haptic/Display/Touch Driver | drivers/input/touchscreen/samsung/ drivers/video/fbdev/exynos/ |
触控、振动、指纹、AMOLED 显示优化与私有特性 |
| 调度/隔离/优先级机制 | kernel/sched/ kernel/cgroup/ drivers/samsung/sched/ |
场景/AI/进程特征动态调度，优先级调整，前后台切换等 |
| ZRAM/Zswap/Swap 扩展 | drivers/block/zram/ mm/zswap.c（含 patch） |
压缩内存，动态 swap 策略，提升低内存设备流畅度 |
| 无线/射频/定位增强 | drivers/net/wireless/samsung/ drivers/bluetooth/samsung/ drivers/gnss/samsung/ |
无线协议/射频/定位专有增强，提升连接与定位性能 |