内核驱动开发工具包 (Kernel Driver Development Kit)
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该工具包旨在快速开发内核模块,但不保证内核模块能够完全兼容对应版本的内核。
如果需要完全兼容性,请下载完整内核代码并自行编译,具体方法请参考相关文档。
如果不想下载 Clang,可以使用 NDK Clang 进行编译,但可能会导致编译产物的结构体偏移有所不同。
submodule 下的 prebuilts tarball 文件很大,非必要不要 clone submodules
内核模块开发模板:
选择开发模式
| 场景 | 推荐模式 |
|---|---|
| Linux 本机开发 | Host 模式(推荐) |
| macOS / Windows 开发 | DevContainer 模式(推荐) |
| CI / 自动化构建 | Docker 模式 |
Host 模式(推荐 Linux 用户)
[!NOTE] Host 模式将内核源码和 Clang 工具链直接解压到
/opt/ddk目录,无需 Docker 或容器环境,是 Linux 用户的首选开发方式。
前置依赖
git-lfs(用于拉取 submodule 中的大文件,必须在克隆前安装并初始化)zstd(用于解压.tar.zst归档文件)jq(用于 VSCode 配置脚本)
安装并启用 Git LFS:
# Debian/Ubuntu sudo apt install git-lfs # Arch sudo pacman -S git-lfs git lfs install
安装步骤
1. 克隆仓库(含 submodules)
建议方式:初次 clone 时禁用 lfs 拉取文件,后续再拉取
GIT_LFS_SKIP_SMUDGE=1 git clone --recurse-submodules https://github.com/Ylarod/ddk.git cd ddk/prebuilts # 无需拉取 kdir-min ,这是给 ci 使用的,其中不含可生成 compile_commands.json 的 .cmd 文件 for d in kdir clang rust src; do git lfs pull -I $d done
[!WARNING]
prebuiltssubmodule 中包含大量通过 Git LFS 存储的预编译归档文件,体积较大,请确保已安装git-lfs并有足够的磁盘空间和网络带宽。
git clone --recurse-submodules https://github.com/Ylarod/ddk.git cd ddk
如果已经克隆但未初始化 submodule:
git submodule update --init --recursive
2. 运行安装脚本
bash host/install.sh
安装脚本会将 prebuilts/ 中的内核源码(src)、编译头文件(kdir)和 Clang 工具链(clang)解压到 /opt/ddk:
/opt/ddk/
├── src/ # 各 Android 版本内核源码
│ ├── android12-5.10/
│ ├── android13-5.10/
│ └── ...
├── kdir/ # 各 Android 版本编译头文件
└── clang/ # Clang 工具链
3. 配置 VSCode clangd 代码索引
首先确保 ~/.ddk/mapping.json 存在(从仓库根目录的 mapping.json 复制):
mkdir -p ~/.ddk cp mapping.json ~/.ddk/mapping.json
然后运行配置脚本:
bash host/vscode_clangd_configure.sh
该脚本会:
- 读取
~/.ddk/mapping.json获取 Android 版本与 Clang 版本的对应关系 - 将
host/.vscode模板(含文件过滤规则、编辑器设置、compile_commands.json生成脚本等)复制到每个/opt/ddk/src/<android-version>/目录 - 配置各目录下
.vscode/settings.json中的clangd.path,指向对应版本的 Clang
支持 --dry-run 参数预览操作:
bash host/vscode_clangd_configure.sh --dry-run
4. 在 VSCode 中打开内核源码
用 VSCode 打开对应的内核源码目录,安装 clangd 扩展 后即可获得代码补全、跳转、引用查找等功能:
code /opt/ddk/src/android16-6.12
注意:仍然需要运行命令来生成 compile_commands.json
cd /opt/ddk/src/XXX python3 .vscode/generate_compdb.py -O /opt/ddk/kdir/$(basename $(realpath .))
DevContainer 模式(推荐 macOS / Windows 用户)
[!TIP] 对于中国大陆用户,可以使用
docker.cnb.cool/ylarod/ddk/ddk来代替ghcr.io/ylarod/ddk
DevContainer 通过容器提供与平台无关的一致开发环境,适合无法直接使用 Host 模式的 macOS 或 Windows 用户。
本地 DevContainer
[!WARNING] 当你使用这个方法的时候,你必须手动
source envsetup.sh
把下面内容放置到 .devcontainer/devcontainer.json。
可以修改 features 的内容来自由组装想要的镜像,可以选择的版本参考 ddk image versions
参考:
对于 M1 Mac + OrbStack 用户,参考 ddk-module-template 中的 .devcontainer 配置可以开发,还需要提前拉取镜像:
docker run --platform linux/amd64 --rm -it docker.cnb.cool/ylarod/ddk/ddk-builder:latest
对于 x86_64 用户:
{ "name": "ddk-module-dev", "image": "docker.cnb.cool/ylarod/ddk/ddk-builder:latest", "features": { "ghcr.io/ylarod/ddk/features/ddk-toolchain:latest": { "androidVer": "android12-5.10", "setDefault": true }, "ghcr.io/ylarod/ddk/features/ddk-src:latest": { "androidVer": "android12-5.10", "withKdir": true, "setDefault": true } }, "remoteUser": "root", "postCreateCommand": "echo Devcontainer ready", "customizations": { "vscode": { "extensions": [ "github.copilot", "github.copilot-chat", "github.vscode-github-actions", "llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd", "ms-azuretools.vscode-containers", "ms-azuretools.vscode-docker", "ms-ceintl.vscode-language-pack-zh-hans" ] } } }
Github Codespaces 云开发
把下面内容放置到 .devcontainer/devcontainer.json。
可以修改 image 的内容来选择对应的版本开发,可以选择的版本参考 ddk image versions
{ "name": "ddk-module-dev", "image": "ghcr.io/ylarod/ddk:android16-6.12", "remoteUser": "root", "postCreateCommand": "echo Devcontainer ready", "customizations": { "vscode": { "extensions": [ "github.copilot", "github.copilot-chat", "github.vscode-github-actions", "llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd", "ms-azuretools.vscode-containers", "ms-azuretools.vscode-docker", "ms-ceintl.vscode-language-pack-zh-hans" ] } } }
Docker 模式(适合 CI / 自动化构建)
[!NOTE] Docker 模式通过封装好的镜像直接构建,适合 CI 流水线和自动化场景,不推荐作为日常交互式开发环境。
本地使用 Docker 镜像
推荐先安装便捷脚本 ddk(封装常用 docker 命令,强制 --platform linux/amd64 并将当前目录挂载为容器内的 /build)。
安装(macOS/Linux):
# 将 ddk 安装到 /usr/local/bin 并赋予可执行权限 sudo curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Ylarod/ddk/main/scripts/ddk -o /usr/local/bin/ddk sudo chmod +x /usr/local/bin/ddk
用法示例:
# 拉取镜像 ddk pull android12-5.10 # 进入项目目录 cd /path/to/source # 构建 ddk build --target android12-5.10 # 传递 make 参数 ddk build --target android12-5.10 -- CFLAGS=-O2 # 清理 ddk clean --target android12-5.10 # 交互式 shell ddk shell --target android12-5.10
如果你不想在每次命令中传入 target,可以设置环境变量 DDK_TARGET:
export DDK_TARGET=android12-5.10 ddk build # 会使用 DDK_TARGET
Github CI
参考下面的文件构建:
- 通用 Matrix 构建模板:ddk-lkm.yml
- Module Template 构建:module.yml
致谢
附加内容
local 模式构建内核模块
使用模板创建内核模块
将 scripts/ddk 添加到你的 PATH (如 local bin)
ln -s ./scripts/ddk ~/.local/bin
进入构建环境
# 进入包含必要环境变量的 shell ddk shell target # android16-6.12 等 # 在 ddk shell 中执行 make 即可 # 或者直接使用 ddk build ,会直接执行 make
local 模式构建适用于多个 target 版本的内核模块
在为多个内核 target 构建模块时,我们希望输出目录分离,而树外构建默认将输出结果放到源码目录,十分不便。
内核 6.13 才正式引入树外模块的 build dir (MO),不过早期版本可以利用 src 变量来做到这一点(以 KernelSU 为例):
KDIR := $(KDIR) MDIR := $(realpath $(dir $(abspath $(lastword $(MAKEFILE_LIST))))) ODIR := $(MDIR)/out/$(VER) $(info -- KDIR: $(KDIR)) $(info -- MDIR: $(MDIR)) $(info -- VER: $(VER)) $(info -- OUTPUT DIR: $(ODIR)) # 这里 M 指向输出目录 ODIR, src 指向内核模块目录 MDIR all: check_symbol CONFIG_KSU=m make -C $(KDIR) M=$(ODIR) src=$(MDIR) modules -j$(shell nproc)
然而 6.10 引入的一个提交破坏了这个方法,导致 android16-6.12 内核无法使用上述方式指定 output dir 。这是由于编译源文件的自动规则将源文件的来源从 $(src) 改成了 $(obj)
因此我们需要对 Makefile 进行一些调整,你可以在 /opt/ddk/src/android16-6.12/scripts/Makefile.build 增加下面的代码,也可以在自己模块的 Makefile 增加(注意要使用 tab 缩进):
$(obj)/%.o: $(src)/%.c $(recordmcount_source) FORCE $(call if_changed_rule,cc_o_c) $(call cmd,force_checksrc)
这本质上是复制了 Makefile.build 的这一段规则,并把 c 源文件的来源 $(obj)/%.c 改成 $(src)/%.c :
# Built-in and composite module parts $(obj)/%.o: $(obj)/%.c $(recordmcount_source) FORCE $(call if_changed_rule,cc_o_c) $(call cmd,force_checksrc)
这可以解决 .c 源文件无对应规则的问题,类似地, .S 等文件也可以搜索相应的规则,然后复制它,将来自 $(obj) 改成来自 $(src) 。如果你的模块只有 .c 源文件,只需要做上面的更改即可。
如此即可得到一键为所有 target 构建模块,并输出到不同目录的脚本:
#!/usr/bin/bash ALL_VER=$(ls /opt/ddk/src) for ver in $ALL_VER; do echo "building for ver $ver" export VER=$ver echo "make" | ddk shell $ver if [ $? -ne 0 ]; then echo "!!! failed to build for $ver" exit 1 fi done echo "build all done!"