Sebagian besar perubahan yang diperlukan untuk mendukung VirtIO di AAOS melibatkan perubahan pada level implementasi HAL dan di bawahnya di Android Common Kernel. Framework Android berkomunikasi dengan HAL generik yang tidak bergantung pada hardware menggunakan driver VirtIO di kernel VM tamu AAOS, yang berkomunikasi dengan perangkat VirtIO di sisi host menggunakan protokol VirtIO. Perangkat VirtIO di sisi host dapat mengakses HW fisik menggunakan driver perangkat khusus SoC.
Komunikasi antara driver VirtIO dan perangkat VirtIO dilakukan dengan
virtqueue
, yang merupakan buffer ring seperti DMA dari daftar scatter gather.
Beberapa transpor, seperti
MMIO
atau
PCI
dapat digunakan untuk bertukar pesan VirtIO antar-VM.
Dalam beberapa kasus, vsock
telah dimanfaatkan untuk komunikasi antar-VM.
Komunikasi HAL Kendaraan, Kontrol Audio, dan Dumpstate didukung menggunakan koneksi
ke agen peer di VM terpisah melalui antarmuka vsock
.
GRPC-vsock
digunakan untuk mengakses subsistem non-standar ini.
GRPC
dalam hierarki sumber Android telah dimodifikasi agar berfungsi dengan vsock
dengan format alamat
vsock:CID:PORT_NUMBER
.

Audio
Dalam AAOS virtual, VM tamu Android dapat menggunakan virtio-snd
untuk mengakses audio.
virtio-snd
menyediakan perangkat PCM virtual ke VM Android sehingga
implementasi HAL audio dapat berinteraksi dengan perangkat suara virtual dengan
library TinyALSA.
Implementasi HAL audio default terletak di AOSP di
/device/google/trout/hal/audio/6.0
. OEM dapat mengubah
ro.vendor.trout.audiohal.{in,out}_period_{ms,count}
untuk platform mereka. OEM juga
dapat menerapkan HAL audio mereka sendiri dengan mengganti variabel terkait audio di
/device/google/trout/aosp_trout_common.mk.
HAL kontrol audio mengelola fokus audio di AAOS. Misalnya, saat sistem memutar
suara darurat, musik yang diputar di latar belakang mungkin perlu dibisukan. HAL kontrol audio
memberi tahu aplikasi yang memutar musik untuk membisukan dalam situasi ini. Dalam sistem virtualisasi, bunyi dapat berasal dari VM lain. Dalam implementasi referensi, VM tamu AAOS
memiliki daemon server kontrol audio yang berjalan, yang menggunakan GRPC-vsock
untuk menerima
permintaan fokus audio dari VM lain.
VM host dapat menggunakan device/google/trout/hal/audiocontrol/2.0/libandroid_audio_controller
untuk mengirim permintaan kontrol audio ke AAOS. Saat libandroid_audio_controller
memegang
fokus audio, libandroid_audio_controller
akan terus mengirim heartbeat ke AAOS hingga fokus dilepaskan.

Bluetooth
Implementasi Bluetooth didasarkan pada desain yang diilustrasikan di bawah.

Profil Handsfree Bluetooth
Untuk mengaktifkan Profil Handsfree Bluetooth (HFP) di trout
, spesifikasi perangkat
bunyi VirtIO telah diperluas untuk mendukung kontrol audio. Dengan pendekatan ini, perangkat suara
VirtIO di sisi host/hypervisor menyediakan tiga kontrol audio berikut yang terkait dengan HFP:
hfp_enable
hfp_set_sampling_rate
hfp_volume
Saat AAOS berjalan sebagai VM tamu, AAOS menggunakan TinyAlsa untuk menyetel kontrol audio ini. Untuk mengaktifkan kasus penggunaan HFP, host/hypervisor akan menjalankan pemilihan rute dan kalibrasi khusus vendor.
Implementasi Bluetooth didasarkan pada ilustrasi desain di bawah.

Dumpstate
Saat membuat bugreport untuk AAOS virtual, sebaiknya sertakan informasi VM host
agar developer memiliki gambaran sistem yang lebih komprehensif. Untuk melakukannya, implementasi referensi trout
menerapkan HAL IDumpstateDevice
, yang
mengumpulkan informasi VM host melalui GRPC-vsock
. Informasi VM host yang dipaketkan dengan `tar`
bernama dumpstate_board.bin
dalam bugreport, sedangkan log pembuangan berada di
dumpstate_board.txt
.
Untuk mengonfigurasi perintah yang akan dieksekusi:
- Salin detail konfigurasi dari file di bawah ke dalam file XML, misalnya,
config.xml
.<dumpstateHalConfiguration version="1.0"> <services> <service name="coqos-virtio-blk" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-blk"/> <service name="coqos-virtio-net" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-net"/> <service name="coqos-virtio-video" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-video"/> <service name="coqos-virtio-console" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-console"/> <service name="coqos-virtio-rng" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-rng"/> <service name="coqos-virtio-vsock" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-vsock"/> <service name="coqos-virtio-gpu-virgl" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-gpu-virgl"/> <service name="coqos-virtio-scmi" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-scmi"/> <service name="coqos-virtio-input" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-input"/> <service name="coqos-virtio-snd" command="/bin/journalctl --no-pager -t coqos-virtio-snd"/> <service name="dumpstate_grpc_server" command="/bin/journalctl --no-pager -t dumpstate_grpc_server"/> <service name="systemd" command="/bin/journalctl --no-pager -t systemd"/> <service name="systemctl" command="/bin/systemctl status"/> <service name="vehicle_hal_grpc_server" command="/bin/journalctl --no-pager -t vehicle_hal_grpc_server"/> </services> <systemLogs> <service name="dmesg" command="/bin/dmesg -kuPT"/> </systemLogs> </dumpstateHalConfiguration>
- Teruskan jalur file XML baru ke server dumpstate saat meluncurkan. Contoh:
--config_file my_config.xml
Extended View System (EVS)
Sistem Tampilan yang Diperluas (EVS) digunakan untuk menampilkan video yang diambil oleh kamera tampilan belakang dan tampilan sekeliling. Dalam AAOS virtual, stack EVS dapat mengakses streaming video dari perangkat streaming V4L2 virtual yang menggunakan driver video VirtIO.
Mode garasi
Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Mode Garasi.
Memasukkan dan keluar dari mode Garasi dipicu oleh properti AP_POWER_STATE_REQ
yang dikirim oleh HAL Kendaraan. Dalam mode virtualisasi, mode Garasi dipicu dari sisi host.
VM host harus tetap diaktifkan untuk menyediakan perangkat virtual bagi VM Android, hingga Android
dinonaktifkan. Server VHAL di VM host mengirimkan sinyal penonaktifan ke VM tamu AAOS.
Setelah menerima sinyal klien VHAL, VM AAOS akan memasuki mode Garage dan mulai mengirim sinyal
detak jantung untuk menjaga VM host tetap aktif.
Sistem navigasi satelit global (GNSS)
Di trout
1.0, dukungan untuk virtualisasi GNSS melalui virtio-console
telah
ditambahkan. Implementasi ini mendukung pertukaran pengukuran mentah dan perbaikan lokasi dari
host ke tamu.
Format pertukaran data adalah CSV yang digunakan oleh aplikasi GnssLogger. Dalam implementasi referensi,
karena driver GNSS native tidak tersedia, data tiruan disediakan, tetapi driver native
dapat diterapkan tanpa perubahan sisi tamu. Contoh agen host tiruan disediakan sebagai bagian dari
kode sumber trout
.
Implementasi saat ini mengharapkan inisialisasi GNSS dan GNSS Berbantuan (AGNSS) ditangani oleh lingkungan OS host.

Grafik
Saat AAOS berjalan sebagai VM tamu bersama sistem operasi otomotif lainnya, Android mungkin tidak
memiliki akses langsung ke GPU atau pengontrol layar. Dalam hal ini,
Mesa atau
goldfish-opengl
dan driver virtio-gpu
di VM tamu Android dan perangkat virtio-gpu
dapat digunakan untuk mengakses GPU.
Di VM tamu Android, Mesa atau goldfish-opengl
mengenkode perintah OpenGLES
ke dalam aliran Gallium atau aliran GLES yang dibuat secara otomatis. Driver kernel
virtio-gpu
digunakan sebagai transpor. Di sisi host, virglrenderer
(untuk Mesa) dan
vulkan-cereal
(untuk goldfish-opengl
) memutar ulang aliran perintah yang didekode di
atas driver GPU yang ada. Platform referensi AAOS trout
hanya mendukung
OpenGL ES dengan dukungan Vulkan, yang diperkirakan akan dirilis pada masa mendatang.

Sensor
Saat AAOS berjalan sebagai VM tamu bersama sistem operasi otomotif lainnya, Android mungkin tidak memiliki akses langsung ke sensor. Dalam hal ini, driver Virtio-SCMI di VM tamu Android dan perangkat VirtIO-SCMI di VM Host digunakan untuk mengakses sensor. Platform referensi virtualisasi AAOS menyediakan HAL Sensor generik dan tidak bergantung pada HW yang dapat digunakan untuk SoC berbasis ARM guna mengakses sensor.
HAL sensor berkomunikasi dengan driver IIO SCMI di subsistem IIO Kernel Linux, yang menggunakan SCMI Sensor Management Protocol yang disediakan oleh spesifikasi ARM System Control and Management Interface (SCMI) untuk menemukan dan mengonfigurasi sensor, membaca data sensor, dan mendapatkan notifikasi tentang perubahan nilai sensor.
Driver IIO SCMI menggunakan Driver VirtIO SCMI, yang menggunakan protokol transpor
VirtIO seperti yang ditentukan dalam
spesifikasi
virtio-scmi
untuk bertukar pesan SCMI dengan perangkat VirtIO SCMI di VM host. Perangkat VirtIO
SCMI memiliki akses langsung ke sensor melalui driver sensor khusus SoC.

Lokasi HAL sensor
Implementasi referensi HAL sensor, yang menggunakan VirtIO SCMI, terletak di
device/google/trout/hal/sensors
.
Konfigurasi HAL sensor
HAL sensor mungkin perlu mengubah data sensor yang diterima dari VM Host agar sesuai dengan
sistem koordinat sensor mobil Android. Skema untuk konfigurasi sensor dapat ditemukan di
device/google/trout/hal/sensors/2.0/config/sensor_hal_configuration.xsd
.
OEM dapat memberikan konfigurasi sensor, seperti orientasi dan lokasi, di
sensor_hal_configuration.xml
dan menyalin file di
/odm/etc/sensors/
atau /vendor/etc/sensors/
.
Contoh konfigurasi sensor diberikan di bawah ini:
<sensorHalConfiguration version="1.0" xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude"> <modules> <module halName="android.hardware.sensors@2.0-Google-IIO-Subhal" halVersion="2.0"> <sensors> <sensor name="scmi.iio.accel" type="1"> <configuration> <!-- Attribute rotate denotes if HAL needs to modify the sensor data to comply with // the Android car sensor coordinate system --> <orientation rotate="true"> <!-- Attribute map denotes the indexes of data in sensor data received --> <!-- Attribute negate denotes if data needs to be negated --> <x map="0" negate="false"/> <y map="1" negate="true"/> <z map="2" negate="true"/> </orientation> <location> <!-- Attribute x, y, z denotes location of the sensor placement --> <x>10</x> <y>15</y> <z>20</z> </location> </configuration> </sensor> </sensors> </module> </modules> </sensorHalConfiguration>
HAL Kendaraan
Implementasi HAL Kendaraan terdiri dari dua komponen:
- Klien. Menyediakan API yang digunakan oleh Android di AAOS virtual
- Server. Berkomunikasi langsung dengan hardware, seperti bus kendaraan (atau emulator).
Dalam virtualisasi, server VHAL berjalan di VM host. Klien dan server VHAL berkomunikasi
melalui GRPC-vsock
(untuk informasi selengkapnya, lihat
device/google/trout/hal/vehicle/2.0/proto/VehicleServer.proto
). OEM dapat menggunakan
protokol transpor yang berbeda selain GRPC dengan mengganti API komunikasi. Untuk mengetahui contohnya,
lihat device/google/trout/hal/vehicle/2.0/GrpcVehicle{Client,Server}.cpp
.
Subsistem lainnya
VirtIO sudah menyediakan antarmuka yang ditentukan dengan baik untuk komponen seperti Block Storage,
Jaringan, Konsol, Input, Soket, dan Entropi. Untuk subsistem ini, AAOS menggunakan
driver apa adanya, seperti virtio-blk
, virtio-input
,
virtio-console
, dan virtio-net
.
Di platform referensi AAOS virtual, Wi-Fi didukung dengan mac80211_hwsim
untuk mengaktifkan jaringan nirkabel VirtWifi
, yang kemudian menggunakan tunnel virtio-net
untuk mengirim traffic jaringan ke VM host, yang memiliki akses langsung ke jaringan Wi-Fi yang sebenarnya.