AOSP Dual-OS (Android + GNU/Linux) 🚀

「一個 AOSP 產品，兩個隔離的執行環境，一個統一的使用者體驗」
"One AOSP Product, Two Isolated Execution Environments, One Unified User Experience."

Note

Project Status: Advanced Architectural Prototype (進階架構原型)
本專案為 AOSP 與 Linux 雙執行環境結合的次世代作業系統進階架構原型。相關核心組件（LinuxManagerService、linux_bridge、LinuxTerminal）需搭配特定 AOSP 樹進行 Platform Key 簽章與 System App 權限整合。

AOSP Dual-OS 是一款直接修改 AOSP (Android Open Source Project) 打造的次世代行動與桌面融合作業系統。它同時擁有 完整的 Android 執行環境（Android Framework, ART, APK, Telephony, AppOps, SystemUI）與 正統的 GNU/Linux 發行版（Debian 12 ARM64, 獨立 Kernel 6.6, glibc, systemd, APT, Wayland, Root）。

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🌟 核心特色 (Key Features)

1. AOSP Native Integration (Host)

   • 完整的 Android Framework, Binder/AIDL 服務與 Android 15/16 原生相容性。
   • 新增 LinuxManagerService (Context.LINUX_SERVICE)，支援細粒度 USE_LINUX_TERMINAL 與 MANAGE_LINUX_ENVIRONMENT 權限控制。

2. AVF / crosvm / KVM Non-Protected VM (Guest)

   • 透過 Android Virtualization Framework (AVF) 執行完整 Debian 12 ARM64 Guest。
   • 4-Step HMAC-SHA256 Challenge-Response Vsock 握手：具備常數時間比對 (constant_time_eq) 與 zeroize 記憶體擦除。
   • Android CE Master Key 綁定：使用 Extract-and-Expand HKDF-SHA256 將 Android PIN 解鎖後的 CE Master Key 衍生為 LUKS2 儲存加密密鑰，鎖屏時全記憶體抹除。

3. Native Touch Terminal Engine (Touch & IME)

   • 硬體加速 Surface Canvas 渲染器，JNI 對接 C99 libvterm 解析引擎。
   • CJK IME 多階段組字：懸浮視窗預覽注音、倉頡與拼音，確定選字後轉為 UTF-8 Byte Stream 派發。
   • 3 種觸控模式：Shell 模式、TUI Mouse 模式（ANSI SGR 1006 格式 \e[<0;X;Y;M，為 Vim/tmux 提供點擊與滾輪）與 Touchpad 模式。

4. Seamless Wayland GUI Window Forwarding (App Mode)

   • 將 Guest 側 Wayland (Sommelier/Waypipe) 視窗透過 virtio-gpu dma-buf 零拷貝繪製映射至 LinuxAppProxyActivity。
   • 每款 Linux GUI 應用（如 VS Code、GIMP、LibreOffice）均映射為獨立的 Android Task，完美整合至 Launcher3 與 Recents 多工切換卡片。

5. Hardware Portals & Security Hardening

   • XDG Hardware Portals Over Vsock：相機、麥克風、Location 請求受 Android 原生 LinuxPermissionActivity 與 AppOps 動態詢問框管制。
   • Virtiofs SAF 檔案共享：LinuxStorageProvider (SAF DocumentsProvider) 讓 Android 與 Linux /home 自由共享檔案。
   • SELinux Hard NEVERALLOW：寫死對 block_device, radio, efs_file 以及 {su init} 權限轉移的封鎖條款！
   • Guest A/B EROFS OTA Watchdog：AVB 2.0 RSA-4096 簽章驗證與開機崩潰自動回滾保護。

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🏗️ 系統架構圖 (Architecture Overview)

graph TD
    subgraph "Android Host Context (AOSP SystemServer)"
        Launcher[Android Launcher3 / Recents]
        TerminalApp[Native Touch Terminal App]
        ProxyAct[LinuxAppProxyActivity]
        
        subgraph "Framework Services"
            LMS[LinuxManagerService]
            LBS[LinuxBridgeService]
            LPS[LinuxPortalService]
            LWS[LinuxWindowBridgeService]
            WMS[WindowManagerService / SurfaceFlinger]
            AppOps[AppOpsManager & PermissionController]
        end
    end

    subgraph "VirtIO Hardware Abstraction"
        Vsock[virtio-vsock (AF_VSOCK Port 5000/5001/5002)]
        VirtFS[virtio-fs (File Share)]
        VirtGPU[virtio-gpu (dma-buf Zero-Copy)]
    end

    subgraph "Linux Guest Context (Debian 12 ARM64 VM)"
        GuestKernel[Linux Kernel 6.6 Mainline]
        Systemd[systemd PID 1]
        
        subgraph "Guest Agents"
            BridgeAgent[android-bridge-agent - Rust]
            PTYAgent[pty-agent]
            WaylandComp[Wayland Proxy / Sommelier]
            PortalAgent[portal-agent]
        end
        
        subgraph "Linux Apps"
            APT[APT Package Manager]
            CLI[Bash / Zsh / Vim / SSH / Git / Rust]
            GUI[VS Code / GIMP / LibreOffice]
        end
    end

    Launcher --> TerminalApp
    Launcher --> ProxyAct
    TerminalApp --> LMS
    ProxyAct --> LWS
    
    LBS <--> Vsock <--> BridgeAgent
    LWS <--> VirtGPU <--> WaylandComp
    LPS <--> AppOps
    
    BridgeAgent --> PTYAgent --> CLI
    WaylandComp --> GUI
    PortalAgent <--> LBS

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📂 專案目錄結構 (Repository Structure)

aosp-linux/
├── Android.bp                                             # Soong 全域編譯腳本
├── frameworks/base/
│   ├── core/java/android/system/linux/
│   │   ├── ILinuxManager.aidl / ILinuxStatusCallback.aidl # Framework AIDL 介面
│   │   ├── LinuxAppInfo.java                              # Parcelable 資料模型
│   │   └── LinuxManager.java                              # Client API Manager
│   └── services/core/java/com/android/server/linux/
│       └── LinuxManagerService.java                       # SystemServer 核心服務
├── system/
│   ├── linux_bridge/                                      # Host C++ Native Daemon
│   │   ├── linux_bridge_daemon.cpp / .h
│   │   └── vsock_framing.cpp / .h
│   ├── sepolicy/private/
│   │   └── linux_manager.te                               # SELinux 安全條款與 HARD NEVERALLOW
│   └── vold/
│       └── AvbVerifier.cpp                                # AVB 2.0 雙系統簽章校驗
├── packages/apps/LinuxTerminal/                           # Native Touch Terminal 應用
│   ├── Android.bp / AndroidManifest.xml
│   └── src/com/android/virtualization/terminal/
│       ├── TerminalActivity.java                          # 入口 Activity & 快捷列
│       ├── TerminalView.java                              # Canvas 矩陣渲染器
│       └── ime/TerminalInputConnection.java               # CJK IME 組字管道
└── guest/
    └── bridge-agent/                                      # Guest 端 Rust Vsock 守護程序
        ├── Cargo.toml / Cargo.lock
        └── src/main.rs (auth, vsock, ota_rollback)

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🛠️ 建置與部署 (Build & Quick Start)

1. 複製 repository 至 AOSP 樹中

git clone https://github.com/ImL1s/aosp-linux.git vendor/aosp-linux

2. 編譯 AOSP 模組與 Terminal App

source build/envsetup.sh
lunch aosp_arm64-userdebug

# 編譯 Framework 庫與 Native Daemon
m android.system.linux services.linux linux_bridge_daemon

# 編譯 Touch Terminal App
m LinuxTerminal

3. 編譯 Guest Rust Agent

cd guest/bridge-agent
cargo build --release --target aarch64-unknown-linux-gnu

4. 部署產物 (Build Artifacts)

產出的二進位檔與 APK 將自動歸檔至 build_out/deployment/：

• framework/android.system.linux.jar & services.linux.jar
• sepolicy/linux_manager.te
• apps/LinuxTerminal.apk
• guest/android-bridge-agent & vbmeta.img (AVB 2.0)

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🔒 安全模型與條款 (Security & Isolation)

1. Hypervisor 頁表隔離：Guest Linux 內的 root 僅能管理 Guest VM 內部資源，無法突破 KVM 頁表逃逸。
2. SELinux HARD NEVERALLOW：
   • 封鎖對 block_device 的 read/write/open/ioctl 存取。
   • 封鎖存取 Telephony radio_data_file 與 radio_service。
   • 嚴禁 Domain Transition 轉移至 su 或 init 特權進程。
3. AppOps 動態授權：Linux App 無法直接存取 Host 硬體，所有 Camera/Mic/Location 請求均必須通過 Host 原生 Permission 對話框詢問使用者。

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📄 授權條款 (License)

本專案採用 Apache License 2.0 授權發佈。