谷歌終止官方支持？RISC-V坎坷的安卓適配之路

電子發(fā)燒友網報道（文/周凱揚）我們看到隨著更多RISC-V內核具備運行Linux系統(tǒng)的高性能，加之開源社區(qū)的不懈努力，RISC-V對于各種Linux發(fā)行版系統(tǒng)的支持已經越來越完善，RISC-V的平板、筆記本、SBC也陸續(xù)推出。然而在安卓這一用戶量最大的移動端OS上，這么多年以來，RISC-V的適配進展都相對有限。

對于任何一個OS而言，完成新架構硬件的移植都不是一件易事。安卓作為一個開源操作系統(tǒng)，移植自由度極高，但如果有谷歌官方的開發(fā)支持自然更容易實現(xiàn)。好在谷歌已經參與到RISC-V的適配工作中來，提供AOSP支持并接受適配RISC-V設備的補丁。正當大家以為基于RISC-V的安卓手機近在咫尺之際，谷歌卻在近日“停止”了對RISC-V的支持。

谷歌停止ACK通用內核對RISC-V的支持

近日，開發(fā)者社區(qū)發(fā)現(xiàn)，在AOSP項目中，一名谷歌開發(fā)者提交了一系列補丁，說明為刪除ACK對risc64的支持。在詳情頁面中，可以看到這些補丁已經通過了審查，并將更新至Android-mainline分支中。這意味著如果想要編譯RISC-V版本的安卓，將無法繼續(xù)使用谷歌的ACK內核，而是要借助自己創(chuàng)建或開源社區(qū)的分支。

ACK（安卓通用內核）旨在提供一個統(tǒng)一的Linux內核版本，支持安卓設備開發(fā)的同時，解決內核碎片化的問題，減少安卓OEM在內核方面進行定制開發(fā)的工作。其中較新的版本也被稱為GKI（通用內核映像），將與硬件無關的通用核心內核代碼與GKI模塊、硬件專用供應商模塊分離開來。

可以說ACK是所有安卓產品內核的基礎，缺乏這一官方支持無疑會使得RISC-V安卓的適配工作大受打擊。不少人推測此舉可能是谷歌打算停止對RISC-V支持的前奏，然而根據(jù)谷歌自己的說法，由于迭代速度較快，他們尚不能為所有供應商提供一個單一通用的映像。

事實上，根據(jù)開發(fā)者社區(qū)的回復，Android/riscv64在AOSP項目的工作其實并沒有變化，只不過目前官方的GKI內核停止對RISC-V支持而已，他們正在轉向Android/riscv64團隊維護的非GKI內核，未來的目標依然是將做出的變更并入官方內核中。

谷歌對RISC-V的看法是否發(fā)生轉變

隨著RISC-V在嵌入式和MCU領域的飛速爆發(fā)，以及近幾年開始在加速器、服務器和移動計算上的擴張，谷歌也意識到了RISC-V這一架構在行業(yè)合作下的潛力。在2022年11月舉辦的RISC-V國際峰會上，谷歌正式宣布接受為RISC-V準備的補丁。

谷歌深知RISC-V是一個模塊化的ISA，這也意味著該架構存在大量拓展，會使得OS的適配變得極為復雜。所以谷歌確定了他們第一步支持的配置，即RVA22加上矢量和矢量加密拓展。

去年10月，高通也宣布和谷歌合作，高通將開發(fā)基于RISC-V的可穿戴硬件平臺，雙方合作提供Wear OS的支持，并將基于RISC-V的可穿戴設備解決方案商業(yè)化，推廣至全球市場，這也就意味著下一代Pixel Watch很可能就會用上高通的RISC-V芯片。

對于谷歌來說，他們對增加新的ISA支持相當謹慎，因為這意味著需要更多的工程師，并花費更多的時間參與維護和代碼審查工作，尤其是在安全補丁更新上。所以宣布對RISC-V的支持是一個不小的承諾，他們并不會輕易放棄。

從android-riscv64的項目頁中也可以看到，在實際的開源代碼貢獻上，谷歌仍在繼續(xù)支持RISC-V的安卓開發(fā)。目前開發(fā)團隊使用cuttlefish虛擬安卓設備運行ART（并啟用JIT）來完成啟動，相關的shell和命令行工具（以及依賴庫）都能夠正常運行。

目前RISC-V的應用二進制接口（Android NDK ABI）還未定義，但開發(fā)團隊仍在繼續(xù)推進這一工作，不過用戶倒是可以下載NDK的測試版本r27beta1，該版本已經對risc64做了臨時支持，不過編譯的代碼并未充分利用RISC-V硬件性能，只是對其做了兼容而已，提前讓用戶下載只是為了方便找到需要修正的嚴重錯誤。而去年谷歌宣稱這一工作將在2023年末完成，雖然谷歌并未放棄對RISC-V的支持，但相關的支持工作進展并不如預期。

開發(fā)社區(qū)所做的努力

對于安卓軟件棧來說，主要包含系統(tǒng)內核、硬件抽象、運行時、框架層和應用五個層次近千個軟件包，即便完成了內核支持，也還有不少的軟件移植適配工作需要完成，單靠谷歌自己的開發(fā)團隊是很難完成的，這也是谷歌選擇開放接收補丁的原因，只有依靠開源社區(qū)的共同開發(fā)努力，才有可能實現(xiàn)Android on RISC-V的落地。

早在2020年，平頭哥就開始了Android 10的適配工作，開發(fā)硬件為基于28nm工藝的雙核玄鐵C910處理器。這也是RISC-V開發(fā)社區(qū)中最早的一個安卓Demo項目，但公布初還是一個相對初級的版本，比如一開始進入啟動器界面需要20分鐘的時間，在改用Mterp解釋器后，將啟動時間縮短至10分鐘，結合編譯器、JIT&AOT等一系列優(yōu)化工作，平頭哥團隊將啟動時間縮短至1分鐘。

2022年，平頭哥又開始了Android 12的適配支持工作，而此次這是基于全新的硬件平臺TH1520，并合作推出了BeagleV Ahead、Lichee Pi 4A EVB兩大生態(tài)開發(fā)板。平頭哥率先完成了TH1520的內核與驅動準備工作，同時將Clang12升級至針對玄鐵優(yōu)化的Clang15版本，并對Bionic進行了更新。

ART方面，平頭哥在2023年把解釋器從Mterp換成了Nterp，減少了方法調用的鏈路，提高頻繁方法調用場景下的性能。而且Clang15增加了對玄鐵擴展指令集的支持，在一系列優(yōu)化下，Android 12在TH1520上開啟更多服務的前提下，啟動器的啟動時間改善至47秒。

RISE聯(lián)盟成員

同時為了解決RISC-V高性能與高能效核心運行安卓這類高級運行系統(tǒng)的軟件生態(tài)問題，晶心科技、谷歌、英特爾、Imagination、高通、英偉達、平頭哥、SiFive等廠商成立了RISE聯(lián)盟。該聯(lián)盟將致力于解決硬件到位后，RISC-V在智能手機、消費電子、數(shù)據(jù)中心和汽車等市場的軟件問題。

寫在最后

盡管RISC-V的安卓適配之路依然道阻且艱，但無論是開發(fā)社區(qū)還是谷歌官方，都沒有放棄這一工作，所以說在RISC-V硬件平臺上體驗到流暢可用的安卓系統(tǒng)只是時間問題。

在Arm最新的財報中，RISC-V也首次出現(xiàn)架構對比的演示中，并對RISC-V的授權模式和能效做出了肯定，但在軟件生態(tài)系統(tǒng)上仍有極大的進步空間。這也就是為何即便在安卓正式適配RISC-V后，開發(fā)工作依然不會就此結束，因為相關app的適配工作需要更大的行業(yè)號召力才能實現(xiàn)。