Gonk는 Firefox OS 플랫폼의 하위 레벨 운영체제이며, 안드로이드 오픈 소스 프로젝트(Android Open Source Project, AOSP) 기반의 리눅스 커널과 사용자영역 하드웨어 추상 계층(userspace hardware abstraction layer, HAL)으로 이루어져 있습니다. 이 문서는 Gonk가 무엇으로 구성되어 있는지 설명하는 것을 목적으로 합니다. 전체적인 Firefox OS의 구조와 그 구조에 Gonk가 어떻게 맞추어져 있는지에 대한 내용은 Firefox OS architecture를 참고하시기 바랍니다.

Gonk 개요

Gonk는 Firefox OS에서 Gecko와 하드웨어 사이의 인터페이스를 제공하는 커널 레벨의 컴포넌트입니다. Gonk는 하드웨어를 제어하고, 하드웨어의 기능을 Gecko에 구현된 Web API로 노출시킵니다. Gonk는 모바일 기기를 제어하는 동작 뒤에서 하드웨어 수준의 요청을 통해 온갖 복잡하고 세밀한 작업을 하는 "블랙박스"로 볼 수 있습니다.

Gonk는 안드로이드로부터 가져온 (GPS와 카메라 같은) 컴포넌트들을 포함하고 있는 간단한 리눅스 배포판입니다. 그리고 Firefox OS 구조의 모든 계층과 통합하기 위해 libusb, bluez 등의 일반적인 오픈 소스 프로젝트들을 포함하도록 모질라에 의해 확장되었습니다. 이러한 설계는 Firefox OS 스마트폰의 배포를 위해 OEM이 안드로이드의 소프트웨어 컴포넌트들(디바이스 드라이버, 펌웨어, 서비스-레벨 데몬 등)을 포팅하는 것을 더 쉽게 만들어 줍니다.

Gonk는 디바이스 포팅 계층(device porting layer)입니다: 즉 하드웨어와 Gecko 사이의 어댑터입니다. Gonk는 Gecko의 포팅 계층들과 짝을 이루는 Gecko 포트로 생각할 수 있는 비교적 간단한 리눅스 배포판입니다. - 그래서 Gonk는 Gecko의 포팅 대상이 됩니다. OS X, Windows, Android에 대한 Gecko의 포트가 있는 것처럼.

Note: 모바일 기기들은 다양한 칩셋과 하드웨어 사양을 갖기 때문에 여러 가지의 Gonk 배포판을 가질 수 있습니다.

Firefox OS 프로젝트는 Gonk를 통해 완전한 제어가 가능하기 때문에 다른 OS에서는 노출될 수 없는 인터페이스를 Gecko에 노출시킬 수 있습니다. 예를 들어 Gecko가 Gonk 상에서 전화(telephony)와 디스플레이 프레임 버퍼(display frame buffer)에 직접적인 접근을 할 수 있습니다.

Gonk 구조

각 모바일 폰은 기기를 동작시키는데 필요한 시스템 라이브러리, 디바이스 드라이버, 펌웨어에 기반한 Gonk 컴포넌트들의 특별한 조합을 가집니다. 이러한 컴포넌트들은 OEM이 칩셋 제조사와 ODM과의 협력을 통해 결정합니다. 다음 그림은 Gonk 구현의 한 예를 보여줍니다:

이 예는 (Gonk 구현에서 가능한 여러 구성요소들의 부분집합인) 다음의 주요 구성요소들을 보여줍니다:

  • 리눅스 커널: 안드로이드로의 라이브러리들(GPS, 카메라 등)과 그 외 오픈소스 프로젝트들(리눅스, libusb, bluez 등)을 사용합니다.
  • 라디오 인터페이스 레이어 (Radio Interface Layer, RIL): 폰의 모뎀 하드웨어(전화)와 동작합니다. 다음 두 개의 컴포넌트로 구성됩니다:
    • rild daemon: 모뎀의 펌웨어와 통신합니다.
    • rilProxy: rild와 b2g 프로세스 사이에서 메시지를 대행합니다.
  • 미디어서버 프로세스(mediaserver process): 오디오 및 비디오 플레이백을 제어합니다. Gecko는 안드로이드의 RPC 방식을 통해 미디어 서버와 통신합니다.
  • netd 프로세스: 하드웨어의 네트워크 인터페이스(Wi-fi)와 직접 동작하는 네트워크 데몬입니다
  • 블루투스 등: 블루투스와 다른 서비스-레벨 데몬들은 하드웨어 기능에 대한 접근을 제공합니다.

Gonk는 또한 Firefox OS의 Gecko 계층인 b2g 프로세스를 시작하고 관리하고 종료합니다. b2g 프로세스는 Gonk안에서 서비스-레벨 데몬들의 클라이언트로 동작합니다. 서비스-레벨 데몬들은 하드웨어와 직접 동작하며 폰에 있는 하드웨어 기능을 Gecko에 노출시킵니다. Gecko는 이러한 데몬들과 프로세스간 통신(interprocess communication)을 통해 대화합니다. 이 컴포넌트들은 요청에 대한 명령과 프로토콜을 서로 주고받고, 서비스를 제공합니다.

Note: Gonk 구조에 대한 보다 상세한 설명은 Firefox OS architecture guide를 참고하시기 바랍니다.

Gonk 포팅하기

Firefox OS가 안드로이드 커널 기반이기 때문에, 기존의 디바이스 드라이버, 펌웨어, 서비스 데몬들과 기타 컴포넌트들은 최소한의 작업으로 Firefox OS와 동작하도록 포팅될 수 있습니다. 만일 커스텀 컴포넌트(예, 커스텀 RIL 또는 새로운 데몬)가 필요하거나 ODM의 레퍼런스 디자인에 수정이 생겼다면 추가적인 통합과 테스팅 작업이 필요할 수는 있습니다.

b2g에서 클라이언트는 프로세스간 통신(inter-process communication, IPC)을 통해 서비스-레벨 데몬들과 통신합니다. 클라이언트는 서비스 레벨 데몬에 소켓 연결을 시작하고, 그 연결 상에서 (서버의 요청 프로토콜을 사용하여) 요청을 제출하며, 응답을 받고, 연결을 종료합니다. OEM은 클라이언트와 서버 사이의 이러한 프로세스간 통신의 디자인과 구현을 담당합니다.

Note: 포팅 작업에 대한 보다 상세한 정보는 Porting Firefox OS를 참고하시기 바랍니다.

모질라가 OEM 및 폰 제조사와 Gonk 포팅 작업을 하는 방식

모든 Gonk 구현은 모질라, OEM 및 관련 제조사(ODM, 칩셋 제조사)들 사이의 협력의 결과입니다.

모질라는 소스 저장소(source repositories)를 제공하고 해당하는 Firefox OS 배포판의 Gonk를 위한 파일들을 지원합니다. 소스 저장소는 (조금 수정된) 기본적인 리눅스 커널과 Gecko 에 대한 연결(hooks into Gecko)을 포함하고 있습니다.

OEM은 해당 디바이스 모델에 대한 Firefox OS 시스템 이미지의 빌드, 컴파일, 테스팅, 인증 및 배포를 담당합니다. 시스템 이미지의 Gonk 부분에 대해 OEM은 Web API 호출과 폰 하드웨어 기능들 사이의 일관적인 통합을 확보하기 위한 대부분의 작업을 담당합니다. 요구되는 작업의 형태와 범위는 폰에 사용되는 특정 칩셋과 기타 하드웨어 컴포넌트들에 많이 의존하게 됩니다.

디바이스 컴포넌트 (Device components)

OEM은 칩셋 제조사 및 ODM과 함께 모바일 디바이스를 구동하기 위해 필요한 모든 디바이스 컴포넌트들을 제공하기 위해 협력합니다. 예를 들어, Wi-Fi 컴포넌트 제조사는 칩셋과 함께 관련 소프트웨어를 제공합니다. 컴포넌트들은 다음을 포함합니다:

  • 드라이버(Drivers) — 모뎀(데이타 및 음성), Wi-FI, 블루투스, 디스플레이, 카메라, 오디오 등 지원되는 폰의 기능들을 위해
  • 펌웨어(Firmware) — 몇몇 하드웨어(예, 네트워크 인터페이스 카드)는 플래시 드라이브에서 펌웨어를 로드할 수도 있습니다.
  • 서비스-레벨 데몬들(Service-level daemons) — 다양한 하드웨어 컴포넌트들의 동작을 실행하고 관리하기 위해. 지원 라이브러리(support libraries)와 스타트업 스크립트(startup scripts)를 포함할 수 있습니다.

Gonk와 Gecko의 통합

OEM은 모바일 기기의 하드웨어 기능들이 Gecko에 구현된 Web API에 올바르고 온전하게 노출되도록 보장해야 합니다. 이것은 다음을 포함합니다.

  • (Gonk에서) 관련 드라이버 또는 펌웨어와 함께, 하드웨어 기능을 관리하기 위한 서비스-레벨 데몬들의 빌드와 적용
  • (b2g에서) 서비스-레벨 데몬들과 통신하는데 필요한 모든 방법들의 셋업

Gonk 소스코드

Github의 메인 B2G 저장소는 Gonk의 저장소로 여겨질 수 있도록 다양한 기기들에 대해 공식적으로 지원되는 Gonk 포트(ports)를 포함하고 있습니다. 지원 기기들에 대한 목록은 B2G/config.sh에 있습니다.

Gonk에 정의된 b2g 프로세스는 mozilla-b2g/gonk-misc에서 찾을 수 있습니다. b2g 소스코드에 대한 수정은 여기서 이루어집니다.

Note: Gecko 소스안에 Gecko의 Gonk 포트를 포함하는 b2g/ 폴더가 있습니다: 이 폴더는 리눅스 커널, HAL, 기타 OEM 라이브러리들로 구성됩니다.

매일 수행되는 Gonk 작업의 대부분은 시스템을 다른 보드에 포팅하고, 다양한 기기에서 Gecko가 잘 동작하는지 확인하는 것을 포함합니다.

 

문서 태그 및 공헌자

 이 페이지의 공헌자: chrisdavidmills, jwhitlock, saejoon
 최종 변경: chrisdavidmills,