Windows 10でAndroidカーネルをビルドする方法｜WSL（Linuxサブシステム）を使った完全ガイド

Appual'sでは、Android Open Source Project（AOSP）からカスタムROMを作成する方法など、Android開発に関する優れたガイドを多数公開しています。しかし、これらのガイドは純粋なLinuxビルド環境を前提としていることがほとんどです。

この記事では、Windows 10上でAndroidカーネルをビルドする方法を解説します。もちろんLinuxビルド環境を使用しますが、それはWindows 10内に構築できる「Windows Subsystem for Linux（WSL）」です。Android開発に興味のあるWindows 10ユーザーは、ぜひこのガイドを参考にしてください。

本ガイドでは、ARMおよびMediaTek（MTK）デバイス向けカーネルのビルド方法、機能の追加方法、そしてGitの基本的な使い方について学びます。

必要要件

• Windows 10 x64（Fall Creators Update適用済み）

Linux環境のセットアップ

1. Windows 10で「設定」→「更新とセキュリティ」→「開発者向け」と進み、「開発者モード」を有効にします。
2. 次に「コントロールパネル」→「プログラム」→「Windowsの機能の有効化または無効化」と進み、「Windows Subsystem for Linux」を有効にします。
3. PCを再起動します。
4. Linuxサブシステムを起動し、ダウンロードプロセスが完了するまで待ちます。パスワードを設定し、忘れないように管理してください。
5. Microsoft StoreからUbuntuをダウンロードします。
6. Windows 10デスクトップ上でUbuntuを起動すると、ユーザー名とパスワードの入力を求められます。
7. Ubuntuのターミナルを開き、以下のコマンドを入力します：
   apt-get update
8. これにより、アプリと依存関係のリポジトリがすべて更新されます。
9. 続けてターミナルに以下を入力します：
   sudo apt-get install -y build-essential kernel-package libncurses5-dev bzip2
10. 依存関係が正しくインストールされたか確認するため、ターミナルに gcc と入力します。
11. gccがすでにインストールされていれば、「gcc : fatal error : no input file」と表示されるはずです。
12. 次に make と入力します。makeがインストール済みなら「make: *** no target specified and no makefile found. stop.」というメッセージが表示されます。
13. さらに git と入力すると、gitがインストール済みの場合は基本的なgitコマンドの一覧が表示されます。
14. 次にツールチェーンが必要です（GCC、Linaro、その他カスタム版など複数の種類があります）。デバイスによって必要なツールチェーンは異なります。たとえば、すべてのデバイスカーネルがGCCで起動・コンパイルできるわけではありません。

ARMデバイスの場合

ここではGCC 4.7を使用します。

1. Linuxターミナルを開き、以下を入力します：
   mkdir kernel
2. 続けて入力：
   cd kernel
3. フォルダ名は「kernel」である必要はありません。分かりやすさのための例なので、任意の名前を付けてかまいません。
4. 次のコマンドを実行してツールチェーンをクローンします：
   git clone https://android.googlesource.com/platform/prebuilts/gcc/linux-x86/arm/arm-eabi-4.7

ARM64デバイスの場合

ARM64デバイスには64ビットのカーネルコンパイラが必要です。たとえばaarch64などが該当します。

デバイスのソースファイルを入手する

ここが少し難しいポイントです。自分のデバイスのカーネルソースをホストしているGitHubリポジトリを見つける必要があります。XDAフォーラムなどで検索すれば、大抵は見つかるでしょう。

以下はカーネルソースのGitリポジトリの一例です。

ページ左上には「Branch: Completed by xxxx」という表示があります。カーネルやプロジェクトには複数のバージョンが存在し、通常は「Testing」「Beta」「Final Release」などのラベルで区切られています。

カーネルフォルダの典型的な構成は以下の通りです：

• /arch/arm/configs：ガバナーなど、デバイス用の各種設定ファイルが含まれています。
• /output/arch/arm/boot/：zImageが保存される場所です。
• build.sh：ビルド作業を簡略化するスクリプトです。
• /arm-cortex-linux-gnueabi-linaro_5.2-2015.11-2：カーネルソース内に配置されたツールチェーンです。見つけやすいように同梱されていることが多いです。

カーネルソースをダウンロードしましょう。

Linuxターミナルを開き、先ほど作成したkernelフォルダ内にいることを確認します（cd kernel）。

その後、ターミナルに以下を入力します：
git clone "GitHubカーネルのURL" -b "ブランチ名"

例：
git clone https://github.com/atxoxx/android_ke…amsung_msm8974 -b xenomTW

カーネルをビルドする

作業を簡単にするために、エクスプローラーで該当フォルダの場所を直接開いても構いません。パスは通常 /home/ユーザーID/kernel（または自分で付けたフォルダ名）です。

中にツールチェーンとカーネルソースの2つのフォルダがあるはずなので、カーネルソースのフォルダに入ります。

ARMデバイスの場合

ターミナルで以下のコマンドを入力します：

#!/bin/bash

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=

mkdir output

make -C $(pwd) O=output "defconfig名と必要に応じてバリアント"
make -j4 -C $(pwd) O=output

今後のために、各コマンドの意味を簡単に解説しておきます。

• #!/bin/bash: スクリプトをシェルコマンドとして実行することを宣言します。
• export ARCH=arm: カーネルのアーキテクチャタイプを定義します（例：arm64など）。
• export CROSS_COMPILE=：ツールチェーンの場所を指定します。パスは正確に一致している必要があり、末尾のハイフン（-）は必須です。
• mkdir output: コンパイル済みzImageを保存するディレクトリを作成します。
• make -C $(pwd) O=output：カーネルコンパイルを導くdefconfigを指定します。
• make -j4 -C $(pwd) O=output：ビルド開始時、-j#はコンパイル速度の並列度を指定します。一般的にはCPUのコア数に応じて設定します。たとえばローエンドCPUで-j32を設定すると、深刻な不安定さを招く可能性があります。
• cp output/arch/arm/boot/Image $(pwd)/arch/arm/boot/zImage：Imageを別のパスへ移動（コピー）するためのコマンドです。

別の記述例：

#!/bin/bash

export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=$(pwd)/arm-cortex-linux-gnueabi-linaro_5.2-2015.11-2/bin/arm-cortex-linux-gnueabi-

mkdir output

make -C $(pwd) O=output msm8974_sec_defconfig VARIANT_DEFCONFIG=msm8974_sec_ks01_skt_defconfig SELINUX_DEFCONFIG=selinux_defconfig
make -j4 -C $(pwd) O=output

cp output/arch/arm/boot/Image $(pwd)/arch/arm/boot/zImage

ARM64デバイスの場合

#!/bin/bash

export ARCH=arm64
export CROSS_COMPILE="ツールチェーンへのパス"（末尾は "アーキ名-something-" のような形式で終わる必要があります）

mkdir output

make -C $(pwd) O=output "defconfig名と必要に応じてバリアント"
make -j4 -C $(pwd) O=output

MediaTek（MTK）デバイスの場合

#!/bin/bash

export CROSS_COMPILE="ツールチェーンへのパス"（末尾は "アーキ名-something-" のような形式で終わる必要があります）

export ARCH=arm ARCH_MTK_PLATFORM=

make "defconfig名と必要に応じてバリアント"

make -j4

自分のカーネルアーキテクチャに必要な手順をすべて完了したら、ターミナルで以下を入力します：
sudo bash build.sh

ユーザーパスワードを入力すると、コンパイルプロセスが開始されます。

多少時間はかかりますが、通常それほど長くはありません。カーネルのコンパイルは、Android ROM全体のビルドとは違います。所要時間はCPU性能に大きく依存します。たとえばAMD Phenom X4 3.4GHz＋RAM 8GBの環境なら、最初から最後まで約10分程度で完了するでしょう。

完了すると、「zimage is ready」のようなメッセージで通知されます。

ARM／ARM64デバイスの場合

「/output/arch/arm/boot/」に移動すると、zImageが見つかります。

MediaTekデバイスの場合

「/arch/arm/boot/」に移動すると、zImageが見つかります。

すべてのカーネルビルドがZImageファイルとして出力されるとは限りません。場合によっては他のイメージ形式で生成されることもあります。

重要： 再度コンパイルを行う場合は、ビルドを始める前に make clean と make mrproper を実行することをおすすめします。

カーネルを起動可能にする

選択できる方法は2つあります。

1つ目はAnyKernel方式です（XDAユーザー@osm0sis氏がXDAスレッドで定義した手法）。チュートリアル全体を読むべきですが、手順の概要は以下の通りです：

1. zImageをルートに配置します（カスタムdtb/dtboが必要なデバイスは、ここにdtbやdtboも配置します。含めない場合は元のファイルへフォールバックされます）。
2. 必要なramdiskファイルは /ramdisk へ、モジュールは /modules へ配置します（/modules/system/lib/modules のようにフルパスで指定）。
3. 必要なパッチファイル（一般にコマンドとセットで使う部分的なファイル）は /patch に配置します。
4. anykernel.shを編集し、カーネル名、bootパーティションの場所、ramdiskファイルの権限、必要なramdisk改変のためのuseメソッドなどを追記します（任意で、bannerやversionファイルをルートに置くと、フラッシュ時に表示されます）。
5. zip -r9 UPDATE-AnyKernel2.zip * -x .git README.md *placeholder

もう1つの方法は、同じROM（CM、TouchWiz、EMUIなど）かつ同じAndroidバージョンのboot.imgを展開し、そこからzImageを差し替えるやり方です。こちらも非常に複雑なプロセスなので、必ず詳細なチュートリアルを読んでください。手順の概要は以下の通りです：

1. zipファイルを解凍します。
2. コマンドラインで「unpackimg <image-filename.img>」を実行するか、単にイメージをドラッグ＆ドロップします。これによりイメージが分割され、ramdiskがサブディレクトリに展開されます。
3. ramdiskをお好みに合わせて編集します。
4. repackimgバッチスクリプトは入力不要で、以前分割されたzImageと、新しくパックされた改変済みramdiskを、元のイメージ情報（これも分割して保存されています）を使って再結合します。
5. cleanupバッチスクリプトはフォルダを初期状態に戻し、split_img＋ramdiskディレクトリや新しく作成されたramdisk・イメージファイルを削除します。

カーネルをフラッシュする前に、必ずストックのboot.imgのバックアップを作成してください。そのうえでカーネルをフラッシュし、Androidシステムが正常に起動するか確認します。

カーネルに機能を追加する

カーネルへの機能追加は、カーネルを魅力的にする素晴らしい方法です。CPUガバナー、I/Oスケジューラ、GPUのオーバークロック、オーディオ強化など、調整できる要素はたくさんあります。

ガバナーを追加する例を紹介します（このガバナーのコードネームはIntellimmです）。

最初の2つのテキストボックスで、「arch/arm/configs/」内の「msm8974_sec_defconfig」と「cm_msm8974_sec_defconfig」が変更されているのが分かります。

これらのファイルの140行目と141行目の間に、次のテキストが追加されています：「CONFIG_CPU_FREQ_GOV_INTELLIMM=y」
（この行は、カーネルのコンパイル時にIntellimmを有効化するためのものです）

同じ手法が他のテキストボックスにも適用されます（何がどこに追加・削除されたかを確認できます）。

追加する機能によって、変更・追加・削除されるファイルの数は増減します。

まとめると、コミット（Commit）を見れば、行われたすべての変更内容を一目で把握できるのです！

便利なTips＆テクニック

カーネル名とバージョンを変更する方法：

シンプルな方法：

defconfigファイル内の次の行を編集します：

"CONFIG_LOCALVERSION="-" の後にdefconfig内で任意の文字列を指定

例：CONFIG_LOCALVERSION="-XenomTW-3.2.6"

高度な方法：

カーネルソースのルートフォルダにあるMakefileへ移動し、以下の行を追加します：

CONFIG_LOCALVERSION="あなたのカーネル名"
LOCALVERSION="あなたのカーネルのバージョン"

Version、PatchLevel、Sublevel、Extraversionの各行は絶対に変更しないでください。

代替方法：

scripts/mkcompile_h を開き、以下の行を追加します：

LINUX_COMPILE_BY="好きな名前"
LINUX_COMPILE_HOST="好きな名前"

PATH問題の解決法：

「Is your path correct?」というエラーに遭遇した場合は、Linuxターミナルで以下を試してみてください：

"export PATH="ツールチェーンの場所"/bin:$PATH"

Windows 10からUbuntuフォルダへアクセスする

Ubuntuへのパスは通常、以下のようになっています：

C:\Users\"ユーザー名"\AppData\Local\Packages\CanonicalGroupLimited.UbuntuonWindows_79rhkp1fndgsc\LocalState\rootfs\home

ただし、Windows側から直接ファイルを編集しないでください。パーミッションが壊れることが多く、その場合はLinuxターミナルから権限をリセットし直す必要があります。