在沒人注意的角落,谷歌為系統更新操碎了心

2020-12-08 界面新聞

文|三易生活 

雖然同樣是在上月亮相，但谷歌推送的Android 11正式版引發的討論與關注，顯然遠遠比不上iOS 14正式版的亮相。這背後當然不是因為iOS用戶在絕對數量上更多，也不是Android本身的更新內容不夠有趣與有意義，而是因為在很多人的認知和實踐中，iOS的大版本更新往往很快就能用上，而Android的大版本更新，則通常要等待很久才會被各手機廠商推送。

既然不能馬上進行體驗，用戶的漠不關心自然也就很正常。當然，這一切最終還是因為Android系統碎片化的歷史欠帳，所導致的結果，而版本已經嚴重碎片化的Android系統與手機廠商複雜的產品線，也就讓作為終端手機廠商緊跟谷歌的腳步，推出Android大版本更新的節奏成為了空談。

但好在自Android 8開始，谷歌方面就一直在積極「補課」，其實現在也已經取得了一定的成果。雖然從2019年8月開始，谷歌方面就已經不再公示各Android版本的具體比例，但在不久前官方公布了一組數據，顯示通過系統檢測顯示，Android 10的安裝基數從2019年9月開始後5個月裡就達到了1億之多，並且這一速度相比上代的Android 9加快了28%。

簡而言之，也就是說Android 10成為迄今為止普及速度最快的Android版本。而這一成績背後，則源自於谷歌從Android 8時代引入Project Treble，以及Android 10開始引入的Project Mainline有著不小的關係。Android 8上我們三易生活曾經介紹過多次的Project Treble，是將HAL（硬體抽象層）綁定模式化，改變了以往硬體驅動與系統之間的強關聯情況，將「系統層」與「驅動層」拆分，解除了驅動和系統版本的「掛鈎」機制，使得手機此後廠商可以為產品單獨推送新的Android版本，而不需要重新進行驅動的適配。

當然，此後的Android 9上同樣也有Project Treble的加持，但讓Android 10普及速度更上一層樓的，其實則是Project Mainline。這一新特性是將系統功能進行模塊化，把Android的12個核心組件，也就是媒體編解碼器、媒體框架組件、DNS 解析器、Conscrypt、權限控制器、模塊元數據等做成了模塊，並使用應用商店來進行更新。

Project Mainline的意義簡單來說幾乎可以解釋為「哪裡不對點哪裡」，如果Conscrypt模塊，也就是加速實現安全改進並提高設備安全性的模塊出現問題，谷歌方面可以直接通過Google Play推送新版本的Conscrypt給用戶，而不再需要像以往一樣將這個「BUG修復」整合到系統更新中。事實上，高通主控中的GPU以及ARM的Mali GPU能夠實現將GPU驅動單獨在應用商店更新，正式是得益於這一功能的加入。

而更具有裡程碑意義的變化，則出現在如今的Android 11上，也就是谷歌方面開始對Android的Linux內核進行改動了，其試圖將Android設備內核統一至Linux內核的主線。眾所周知，為了盡最大努力規避GPL協議所帶來的法律風險，谷歌方面一直在想方設法將Linux內核與設備驅動剝離開，儘管目前這個剝離並不完美，以至於雖然依舊存在法律風險，但Android是可以被視為Linux發行版的。

Linux內核對於Android而言無疑是大廈的基石，因此Linux內核的升級會獲得BUG修復所帶來的安全性、新的硬體驅動、新特性，以及效率的提升。然而運行在Android設備上的Linux內核，其實與谷歌選擇的LTS（長期支持）版本Linux內核有很大不同。根據官方公布的數據顯示，截止2018年2月，與Linux 4.14.0相比，Android通用內核更改了355行，插入了32266行，並刪除了1546行。

在Android 11之前，Linux在到達每一臺Android設備前，內核會經歷三個階段的fork。谷歌首先會先選擇某個LTS版本（通常為4.14.0）的Linux內核，打上Android系統的特定補丁，使得其成為Android通用內核；緊接著Android通用內核被交付給高通等SoC供應商，集成上主板、藍牙、WiFi等硬體驅動；最後再被移交至三星與小米這樣的設備製造商，打上設備特定的各類元器件驅動，這才構成到了每臺設備中的內核。

但這樣一套操作下來的最終結果，就是Android設備所使用的內核相較於Linux內核主線，要滯後兩到三年的時間。例如谷歌方面在去年11月發布的Pixel 4上，所使用的就是Linux在2017年11月發布的4.14 LTS版本，而剛剛發布的Pixel 5則使用的是Linux 4.19LTS版本，而非作為主線的Linux 5.9。並且由於升級的繁瑣，也導致了出廠的Android通用內核版本將會伴隨這一設備的幾乎整個使用壽命。

面對這一情況，在Android 11中谷歌將系統內核進行了模塊化的修改，將內核分成了通用內核鏡像（Generic Kernel Image,GKI）與其他GKI模塊，其中特定硬體的驅動程序（可能是閉源驅動）將作為內核模塊加載，從而提供一個穩定的寫入接口，使硬體廠商可以輕鬆的插入代碼，以實現最終消除特定設備內核的目的。而這就可以避免此前類似三星向Linux內核添加唯一代碼後，對系統安全造成影響的結果出現。

在Android 11後，谷歌想要升級內核版本，以便讓相應設備獲得更安全以及更高的性能，就可以直接向具體的設備推送GKI，而不再需要上遊元器件廠商以及設備製造商的配合。

因此總而言之，這就意味著從Android 11開始，關於Android系統的一切幾乎都被模塊化，而這樣的改變所帶來的將是更加靈活與方便的更新方式。因此極有可能在Android 11之後的系統更新中，更新速度將會越來越快，甚至最終比肩iOS的更新速度也並不是沒有可能。

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