产品内核（也称为设备内核或 OEM 内核）是指您的设备上搭载的内核。在 GKI 之前，产品内核衍生自一系列上游内核变更。图 1 显示了内核补充功能如何生成产品内核（OEM/设备内核）：
图 1. GKI 之前的产品内核结构。
- 来自 kernel.org 的 Linux 长期支持 (LTS) 内核已使用 Android 专用补丁进行修改，进而生成了 Android 通用内核 (ACK)。
- 供应商修改了 ACK，以添加对系统芯片 (SoC) 的支持。供应商还可以添加性能或电源优化。生成的内核称为供应商内核。
- 最后，原始设备制造商 (OEM) 进一步修改了供应商内核，添加了必要的设备驱动程序和自定义项。生成的内核称为产品内核。
所有这些修改都会导致内核代码中有多达 50% 是树外代码，而非来自上游 Linux 内核或 ACK。在 GKI 之前，几乎所有设备都具有自定义内核，而这导致了内核碎片化问题。
碎片化的代价
内核碎片化会对 Android 社区产生若干负面影响。
安全更新需要耗费大量人力
Android 安全公告 (ASB) 中引用的安全补丁必须向后移植到每个设备内核中。但是，由于存在内核碎片化问题，向正常使用的 Android 设备传播安全修复的代价非常之高。
很难合并长期支持的更新
长期支持 (LTS) 版本包含安全修复和其他重大 bug 修复。事实证明，使用最新的 LTS 版本是提供安全修复的最有效方式。我们发现，ASB 报告的内核安全问题中有 90% 都已在保持最新状态的 Pixel 设备上得到修复。
不过，由于设备内核中所有的自定义修改，很难仅将 LTS 修复合并到设备内核中。
妨碍 Android 平台进行版本升级
由于碎片化问题，很难向正常使用的设备添加需要更改内核的 Android 新功能。Android 框架代码必须假设支持的内核版本多达 5 个，并且没有针对新的平台版本进行任何内核更改（Android 10 支持内核版本 3.18、4.4、4.9、4.14 和 4.19；在某些情况下，这些版本自 2017 年 Android 8 发布以来还未添加新功能）。
很难将内核更改贡献回上游 Linux
对内核进行完所有更改后，大多数旗舰设备附带的内核版本已经至少存在 18 个月了。例如，kernel.org 于 2017 年 11 月发布了 4.14 版内核，而首批使用 4.14 版内核的 Android 手机于 2019 年春季才发布。
上游内核发布与产品发布之间的这种长时间延迟导致 Android 社区很难将所需的功能和驱动程序馈送到上游内核中。
解决碎片化问题：通用内核映像
通用内核映像 (GKI) 项目通过统一核心内核并将 SoC 和板级支持从核心内核移至可加载的供应商模块中，解决了内核碎片化问题。GKI 还为供应商模块提供稳定的内核模块接口 (KMI)，因此模块和内核可以独立进行更新。GKI 内核的一些特性包括：
- GKI 内核基于 ACK 源代码构建而成。
- GKI 内核是每个架构和每个 LTS 版本的单内核二进制文件以及关联的可加载模块（目前只有适用于
android11-5.4和android12-5.4的 arm64）。 - GKI 内核已经过关联 ACK 支持的所有 Android 平台版本的测试。在 GKI 内核版本的生命周期内不会发生功能废弃。
- GKI 内核为给定 LTS 中的驱动程序提供了稳定版 KMI。
- GKI 内核不包含 SoC 专用代码或板级代码。
如需查看 GKI 架构的映像，请参阅内核概览。
GKI 是一项复杂的更改，将从 Android 11 平台版本中的 v5.4 内核开始，分几个阶段逐步推出。
目前存在两个 GKI 阶段：
- GKI 1.0 是在 Android 11 中面向搭载 5.4 内核的设备推出的。GKI 1.0 适用于所有附带 5.4 内核的设备，乃至发布时搭载 Android 12 或 Android 13 的设备。
- GKI 2.0 是在 Android 12 中面向搭载 5.10 内核的设备推出的，是附带 5.10 或更高版本内核的所有设备的新标准。
GKI 1.0
在 GKI 1.0 中，发布时搭载内核版本 5.4 的设备必须通过 GKI 测试（Android 11 及更高版本的平台版本）。GKI 1.0 的目标包括：
- 使用 GKI 内核替换产品内核时，避免供应商测试套件 (VTS) 或兼容性测试套件 (CTS) 发生性能下降问题。
- 减少合作伙伴为了使 AOSP 通用内核保持最新状态而进行的工作。
- 对于升级到新 Android 版本和发布时搭载新 Android 版本的设备，在内核中加入核心 Android 变更。
- 不破坏 Android 用户空间。
- 将硬件专用组件作为可加载模块从核心内核中分离出来。
如需查看 GKI 1.0 文档，请参阅 GKI 1.0 部分。
GKI 2.0
在 GKI 2.0 中，发布时搭载内核版本 5.10 或更高版本的设备必须附带 GKI 内核（从 Android 12 开始）。已签名的启动映像现已可用，并通过 LTS 和重大 bug 修复定期对其进行更新。由于 KMI 的二进制文件稳定性保持不变，因此您无需更改供应商映像即可安装这些启动映像。GKI 2.0 的目标包括：
- 在使用 GKI 内核替换产品内核时，不会引入明显的性能或能效降低问题。
- 使合作伙伴无需供应商参与即可提供内核安全修复和 bug 修复。
- 降低更新设备主要内核版本（例如，从 v5.10 更新为 2021 LTS 内核）的成本。
- 通过按照清晰的升级过程更新内核版本，只为每个架构维护一个 GKI 内核二进制文件。
GKI 2.0 代表 Android 内核的最新状态。GKI 1.0 和旧版内核 (<=4.19) 子部分之外的内核文档反映了 GKI 2.0 架构。