Seminar Cuttlefish – Kernel-Entwicklung

Eigene Android-Kerneländerungen lassen sich mit Cuttlefish unabhängig von physischer Hardware schnell bauen, starten und diagnostizieren. Das Seminar behandelt Quellmanifest, Buildsystem, Kernel-Image, Module, Ramdisk, Startparameter, Debugging und reproduzierbare Integration in AOSP- und CI-Prozesse.

Inhaltsübersicht

• Zielsetzung
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Seminarinhalte
• Praxisübungen
• Methodik
• Einordnung

Zielsetzung

• Eine reproduzierbare Kernel-Arbeitsumgebung für Cuttlefish aufbauen
• Kernel, Module und Ramdisk passend zur Zielarchitektur bauen
• Eigene Kernelartefakte gezielt starten und mit Android-Images verbinden
• Boot-, Modul-, Treiber- und Laufzeitfehler systematisch analysieren und automatisiert absichern

Zielgruppe

Android-Kernelentwicklung, AOSP-Entwicklung, BSP-Teams, Systems Engineering und technische Integration.

Voraussetzungen

Sehr gute Linux- und Git-Kenntnisse, Grundlagen von Android Kernel und GKI sowie sichere AOSP- und Cuttlefish-Bedienung.

Seminarinhalte

1. Schritt 1: Kernelstand und Zielarchitektur festlegen

   Android-Branch, Kernelmanifest, GKI-Bezug, Architektur und gewünschte Änderung werden eindeutig definiert. Kompatibilität zu den verwendeten Android-Images wird vor dem Build geprüft.

2. Schritt 2: Kernelquellen und Toolchain vorbereiten

   Manifest, Quellsynchronisation, Buildwerkzeuge, Cache und Arbeitsverzeichnisse werden reproduzierbar eingerichtet. Quell- und Buildartefakte bleiben getrennt.

3. Schritt 3: Kernel und Module konfigurieren

   Defconfig, Fragmente, benötigte Optionen und Module werden nachvollziehbar verändert. Konfigurationsdifferenzen werden versioniert und auf unbeabsichtigte Nebenwirkungen geprüft.

4. Schritt 4: Kernelartefakte bauen

   Kernel-Image, Module und gegebenenfalls Initramfs beziehungsweise Ramdisk werden mit dem vorgesehenen Buildsystem erzeugt. Buildprotokolle und Ausgaben werden validiert.

5. Schritt 5: Cuttlefish mit eigenem Kernel starten

   Kernel- und Initramfs-Pfade werden explizit gesetzt. Bootfortschritt, Kommandozeile, Modulstand und Kernelversion werden gegen das erwartete Artefakt geprüft.

6. Schritt 6: Treiber- und Moduländerungen testen

   Module werden geladen, entladen oder in den Bootpfad integriert. Abhängigkeiten, Symbolfehler, Berechtigungen und Android-seitige Auswirkungen werden analysiert.

7. Schritt 7: Boot- und Laufzeitfehler diagnostizieren

   Serielle beziehungsweise Konsolenmeldungen, dmesg, Panic, Initfehler und Android-Dienste werden zeitlich korreliert. Ein Kontrollkernel grenzt Regressionen ein.

8. Schritt 8: Kernelworkflow automatisieren

   Build, Artefaktversionierung, Start, Smoke-Test, Logsammlung und Rücksetzung werden in einen wiederholbaren CI-nahen Ablauf überführt.

Praxisübungen

• Einen Cuttlefish-Kernel mit eigener Konfigurationsänderung bauen und die aktive Version im Gerät nachweisen
• Ein Modul ändern, bauen, laden und einen Symbol- beziehungsweise Abhängigkeitsfehler diagnostizieren
• Einen Kernel-Smoke-Test mit Bootzeitlimit, Versionsprüfung, Logsammlung und Fallback automatisieren

Methodik

Die vier Tage bilden einen vollständigen Kernelzyklus ab. Quelländerung, Konfiguration, Build, Start, Diagnose und Automatisierung werden jeweils praktisch durchgeführt und mit einem bekannten Referenzkernel verglichen.

Einordnung

Vier Tage sind erforderlich, weil Kernelquellen und Buildsystem, Konfiguration und Module, Boot- und Laufzeitdiagnose sowie CI-Integration jeweils umfangreiche, zeitkritische Praxisphasen darstellen.