用户 HAL 属性

当前，许多车辆架构在信息娱乐系统之外包含多个用于控制工效学设计（例如座椅设置和车镜调整）的电子控制单元 (ECU)。根据当前的硬件和电源架构，许多 ECU 会在基于 Android 的信息娱乐系统开启之前启动。这些 ECU 可以通过车载硬件抽象层 (VHAL) 与基于 Android 的信息娱乐系统连接。

从 Android 11 开始，Android Automotive OS (AAOS) 在 VHAL 上引入了一组新属性，用于创建、切换、移除和关联外部配件以识别用户。例如，借助这些新属性，驾驶员可以将外部配件（例如遥控钥匙）与其 Android 用户配对关联。 然后，当司机接近车辆时，ECU 会被唤醒并检测到遥控钥匙。 此 ECU 会向 HAL 发出指示，告知信息娱乐系统应启动哪个 Android 用户，从而缩短司机等待加载其 Android 用户的时间。

启用用户 HAL

如要显式启用用户 HAL 属性，必须确保将系统属性 android.car.user_hal_enabled 设置为 true。 （您可以在 car.mk 文件中执行此操作，这样就不需要手动设置）。通过转储 UserHalService 检查 user_hal_enabled=true 是否已启用： 

$ adb shell dumpsys car_service --hal UserHalService|grep enabled
user_hal_enabled=true

您也可以使用 adb shell getprop android.car.user_hal_enabled 或 adb logcat CarServiceHelper *:s 来检查 user_hal_enabled。如果此属性已停用，您会在 system_server 启动时看到以下消息： 

I CarServiceHelper: Not using User HAL

如需手动启用 user_hal_enabled，请设置 android.car.user_hal_enabled 系统属性并重启 system_server： 

$ adb shell setprop android.car.user_hal_enabled true
$ adb shell stop && adb shell start

logcat 输出如下所示：

I CarServiceHelper: User HAL enabled with timeout of 5000ms
D CarServiceHelper: Got result from HAL: OK
I CarServiceHelper: User HAL returned DEFAULT behavior

用户 HAL 属性

用户生命周期属性

以下属性提供了用户生命周期状态的 HAL 信息，使 Android 系统与外部 ECU 之间的用户生命周期能够同步。这些属性会使用一个请求与响应协议。在此协议中，Android 系统通过设置属性值发出请求，而 HAL 会通过发出属性更改事件进行响应。

注意：如果用户 HAL 受支持，那么必须实现以下所有属性。

HAL 属性 说明
INITIAL_USER_INFO
（读/写）		 Android 系统通过调用此属性确定在设备从“挂起到 RAM”(STR) 状态启动或恢复时，系统将启动哪个 Android 用户。被调用后，HAL 必须通过以下其中一个选项做出响应：
  • Android 设置的默认行为（切换到上次使用的用户，或者创建新用户 [如果这是第一次启动]）。
  • 切换到现有用户。
  • 创建新用户（使用名称、标记、系统语言区域等可选属性创建），并切换到该新用户。

注意：如果 HAL 没有响应，默认行为将在超时期限（默认为五秒）之后执行，启动也会因此延迟。 如果 HAL 做出了回复，但 Android 系统无法执行相应操作（例如在用户数量已达到上限的情况下），系统会使用默认行为。

示例：默认情况下，Android 系统会在启动时启动最后一位活跃用户。如果检测到其他用户的遥控钥匙，ECU 会替换 HAL 属性，且 Android 系统会在启动期间切换为启动该指定用户。

SWITCH_USER
（读/写）		 此属性会在切换活跃的前台 Android 用户时被调用。 Android 系统或 HAL 均可调用此属性，以请求切换用户。相关的三种工作流如下：
  • 现代。从 CarUserManager 开始切换。
  • 旧版。从 ActivityManager 开始切换。
  • 车辆。由 HAL 调用以请求切换用户。

现代工作流使用两阶段提交方法，以确保 Android 系统和外部 ECU 保持同步。当 Android 启动切换时：

  1. 检查 HAL 以确定是否可以切换用户。

    HAL 会返回 SUCCESS 或 FAILURE，以便让 Android 知道是否继续。

  2. 完成 Android 用户切换。

    Android 会向 HAL 发送 ANDROID_POST_SWITCH 响应，以指示切换是成功还是失败。

HAL 应等到收到 ANDROID_POST_SWITCH 响应之后再更新其状态，以便同步 ECU，或更新其他 HAL 属性。

示例：司机在移动期间尝试在信息娱乐界面中切换 Android 用户。但是，由于汽车座椅的设置与 Android 用户相关联，所以座椅会在用户切换期间移动。因此，控制座椅的 ECU 不会确认开关，HAL 会响应失败，并且 Android 用户不会被切换。

旧版工作流是在用户切换后发送的单向调用（因此 HAL 无法阻止切换）。此工作流只会在启动时（完成初始用户切换之后）调用，或适用于调用 ActivityManager.switchUser()（而不是 CarUserManager.switchUser()）的应用。参考 Settings 和 SystemUI 应用已使用后者，但如果 OEM 提供自己的“设置”应用来切换用户，OEM 应更改使用情况。

示例：如果应用使用 ActivityManager.switchUser() 切换用户，则向 HAL 发送单向调用以通知用户切换已完成。

车辆工作流源自 HAL，而非 Android 系统：

  1. HAL 请求切换用户。
  2. 系统完成 Android 用户切换。
  3. Android 会向 HAL 发送 ANDROID_POST_SWITCH 响应，以指示切换是成功还是失败。

示例：Bob 使用 Alice 的遥控钥匙打开了汽车，而 HAL 使用 Alice 的用户 ID 回复了 INITIAL_USER_INFO 请求。接下来，生物识别传感器 ECU 将 Bob 认定为司机，因此用户 HAL 发送了 SWITCH_USER 请求，以切换用户。
CREATE_USER
（读/写）		 当使用 CarUserManager.createUser() API 创建新 Android 用户时，Android 系统会调用此属性。

HAL 会返回 SUCCESS 或 FAILURE。如果 HAL 返回“失败”，Android 系统会移除该用户。

示例：司机点按信息娱乐界面图标来创建新 Android 用户。这会向 HAL 和其他车载子系统发送请求。ECU 会收到关于新建用户的通知。然后，其他子系统和 ECU 会将自己的内部用户 ID 与新建的 Android 用户 ID 相关联。

REMOVE_USER
（只写）		 使用 CarUserManager.removeUser() 方法移除 Android 用户后，Android 系统会调用此属性。

这是单向调用，HAL 不会做出任何响应。

示例：司机在信息娱乐界面中点按以移除现有 Android 用户。系统会通知 HAL，并通知其他车载子系统和 ECU，以便其移除内部用户 ID。

其他属性

以下是与用户生命周期状态无关的其他属性。 每种属性都可以在不支持用户 HAL 的情况下实现。

HAL 属性 说明
USER_IDENTIFICATION_ASSOCIATION
（读/写）		 使用此属性可将任何 Android 用户与身份识别机制（例如遥控钥匙或手机）相关联。此属性也可用于对关联执行 get 或 set 操作。

示例：司机点按信息娱乐界面图标，以便将用于打开车门的遥控钥匙 (KEY_123) 与当前活跃的 Android 用户 (USER_11) 相关联。

辅助程序库

借助 C++ struct，请求和响应消息中使用的所有对象（例如 UserInfo、InitialUserInfoRequest 和 InitialUSerInfoResponse 等）都具有高级别表示法，但移除必须被扁平化为标准的 VehiclePropValue 对象（请参阅以下示例）。为了简化开发，AOSP 中提供了 C++ 辅助程序库，以自动将用户 HAL structs 转换为 VehiclePropValue（反之亦然）。

示例

INITIAL_USER_INFO

请求示例（首次启动时）

VehiclePropValue { // flattened from InitialUserInfoRequest
prop: 299896583 // INITIAL_USER_INFO
prop.values.int32Values:
 [0] = 1 // Request ID
 [1] = 1 // InitialUserInfoRequestType.FIRST_BOOT
 [2] = 0 // user id of current user
 [3] = 1 // flags of current user (SYSTEM)
 [4] = 1 // number of existing users
 [5] = 0 // existingUser[0].id
 [6] = 1 // existingUser[0].flags
}

响应示例（创建管理员用户）

VehiclePropValue { // flattened from InitialUserInfoResponse
prop: 299896583 // INITIAL_USER_INFO
prop.values.int32Values:
  [0] = 1      // Request ID (must match request)
  [1] = 2      // InitialUserInfoResponseAction.CREATE
  [2] = -10000 // user id (not used on CREATE)
  [3] = 8      // user flags (ADMIN)
prop.values.stringValue: "en-US||Car Owner" // User locale and user name
}

SWITCH_USER

类和属性的实际名称略有不同，但整体工作流是相同的，如下图所示：

工作流程

图 1. 用户 HAL 属性工作流。

现代工作流的请求示例

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896585 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = 42    // Request ID
 [1]     = 2     // SwitchUserMessageType::ANDROID_SWITCH ("modern")
 [2,3]   = 11,0  // target user id (11) and flags (none in this case)
 [4,5]   = 10,8  // current user id (10) and flags (ADMIN)
 [6]     = 3     // number of existing users (0, 10, 11)
 [7,8]   = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [9,10]  = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [11,12] = 11,0  // existingUser[2] (id=11, flags=NONE)
}

现代工作流的响应示例

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserResponse
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0] = 42        // Request ID (must match request)
 [1] = 3         // SwitchUserMessageType::VEHICLE_RESPONSE
 [2] = 1         // SwitchUserStatus::SUCCESS
}

现代工作流的切换后响应示例

此响应通常在 Android 切换成功时出现：

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = 42    // Request ID (must match "pre"-SWITCH_USER request )
 [1]     = 5     // SwitchUserMessageType::ANDROID_POST_SWITCH
 [2,3]   = 11,0  // target user id (11) and flags (none in this case)
 [4,5]   = 11,0  // current user id (11) and flags (none in this case)
 [6]     = 3     // number of existing users (0, 10, 11)
 [7,8]   = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [9,10]  = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [11,12] = 11,0  // existingUser[2] (id=11, flags=NONE)
}

现代工作流的切换后响应

此响应通常在 Android 切换失败时出现：

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = 42    // Request ID (must match "pre"-SWITCH_USER request )
 [1]     = 5     // SwitchUserMessageType::ANDROID_POST_SWITCH
 [2,3]   = 11,0  // target user id (11) and flags (none in this case)
 [4,5]   = 10,8  // current user id (10) and flags (ADMIN)
 [6]     = 3     // number of existing users (0, 10, 11)
 [7,8]   = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [9,10]  = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [11,12] = 11,0  // existingUser[2] (id=11, flags=NONE)
}

旧版工作流的请求示例

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = 2     // Request ID
 [1]     = 1     // SwitchUserMessageType::LEGACY_ANDROID_SWITCH
 [2,3]   = 10,8  // target user id (10) and flags (ADMIN)
 [4,5]   = 0,1   // current user id (0) and flags (SYSTEM)
 [6]     = 3     // number of existing users (0, 10, 11)
 [7,8]   = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [9,10]  = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [11,12] = 11,0  // existingUser[2] (id=11, flags=NONE)
}

车辆工作流的请求示例

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = -108  // Request ID (must be negative)
 [1]     = 4     // SwitchUserMessageType::VEHICLE_REQUEST
 [2]     = 11    // target user id
}

旧版工作流的切换后响应

此响应通常在 Android 切换成功时出现：

VehiclePropValue { // flattened from SwitchUserRequest
prop: 299896584 // SWITCH_USER
prop.values.int32Values:
 [0]     = -108  // Request ID (must match from vehicle request )
 [1]     = 5     // SwitchUserMessageType::ANDROID_POST_SWITCH
 [2,3]   = 11,0  // target user id (11) and flags (none in this case)
 [4,5]   = 11,0  // current user id (11) and flags (none in this case)
 [6]     = 3     // number of existing users (0, 10, 11)
 [7,8]   = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [9,10]  = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [11,12] = 11,0  // existingUser[2] (id=11, flags=NONE)
}

CREATE_USER

请求示例

VehiclePropValue { // flattened from CreateUserRequest
prop: 299896585 // CREATE_USER
prop.values.int32Values:
 [0]      = 42  // Request ID
 [1,2]    = 11,6     // Android id of the created user and flags (id=11, flags=GUEST, EPHEMERAL)
 [3,4]    = 10,0  // current user id (10) and flags (none in this case)
 [5]      = 3  // number of existing users (0, 10, 11)
 [6,7]    = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [8,9]    = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
 [10,11] = 11,6 // newUser[2] (id=11, flags=GUEST,EPHEMERAL)
}

响应示例

VehiclePropValue { // flattened from CreateUserResponse
prop: 299896585 // CREATE_USER
prop.values.int32Values:
 [0] = 42        // Request ID (must match request)
 [1] = 3         // CreateUserStatus::SUCCESS
}

REMOVE_USER

请求示例

VehiclePropValue { // flattened from RemoveUserRequest
prop: 299896586 // REMOVE_USER
prop.values.int32Values:
 [0]      = 42  // Request ID
 [1,2]    = 11,0     // Android id of the removed user and flags (none in this case)
 [3,4]    = 10,0  // current user id (10) and flags (none in this case)
 [5]      = 2  // number of existing users (0, 10)
 [6,7]    = 0,1   // existingUser[0] (id=0, flags=SYSTEM)
 [8,9]    = 10,8  // existingUser[1] (id=10, flags=ADMIN)
}

USER_IDENTIFICATION_ASSOCIATION

设置示例（与用户 10 相关联的遥控钥匙）

VehiclePropValue { // flattened from UserIdentificationSetRequest
prop: 299896587 // USER_IDENTIFICATION_ASSOCIATION
prop.values.int32Values:
 [0]      = 43  // Request ID
 [1,2]    = 10,0     // Android id (10) and flags (none in this case)
 [3]    = 1  // number of associations being set
 [4]      = 1  // 1st type: UserIdentificationAssociationType::KEY_FOB
 [5]    = 1   // 1st value: UserIdentificationAssociationSetValue::ASSOCIATE_CURRENT_USER
}