Meta 将 Android 虚拟设备框架 Cuttlefish 原生移植到 Apple Silicon Mac

Meta 工程博客·2026-11-14 01:00· 48 分钟前AI 评分44

Cuttlefish on Mac：在 Apple Silicon 上原生运行 Android 虚拟设备框架

AI 导读

Meta 把 AOSP 的虚拟设备框架 Cuttlefish 原生移植到 Apple silicon Mac，让 Mac 开发者也能用上与 CI 相同的高保真虚拟设备。

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Meta 的 Reality Labs 打造了诸如 AI 眼镜 等产品。模拟器为我们提供了一种扩展开发与测试的方式，无需依赖稀缺的物理硬件。

针对非手机 Android 设备的软件测试，取决于虚拟设备能在多大程度上复现物理产品的软件行为。像 Goldfish 这样的轻量级模拟器能解决一部分问题，但与真实设备的差异可能会让缺陷隐藏到开发后期才暴露。这种保真度的缺失也会削弱对设备模拟的信任，增加对稀缺物理硬件的依赖。

Cuttlefish 是 Android 开源项目（AOSP）的虚拟设备框架，用于在虚拟硬件上测试 Android 软件。它启动与真实硬件相同的系统镜像，并在虚拟硬件上运行逼真的软件栈。这使得 Cuttlefish 能比轻量级模拟器更贴近地追踪物理设备的行为。

遗憾的是，Cuttlefish 仅支持 Linux，而我们的应用和库开发者使用的是搭载 Apple silicon 的 Mac。这迫使我们同时支持 Goldfish 和 Cuttlefish。

我们知道，如果能整合到单一的 Cuttlefish 平台上，就能让所有开发者都享受到同样的高保真虚拟设备。挑战在于移植整个技术栈，让 Cuttlefish 在 macOS 上原生运行。

碎片化的影响

维护双模拟器平台带来了沉重的运维负担：它消耗计算资源，给开发者造成困惑，并拖慢了模拟器团队。每个工具都需要支持两个独立平台，而基础设施和工程能力也被分散到两者之间。此外，开发者不得不根据自身的工作方式选择模拟器目标：Goldfish 到处都能运行但保真度较低，而 Cuttlefish 需要 Linux。

AOSP 也反映了这种完全相同的分化：Goldfish 面向应用开发者，而 Cuttlefish 服务于 Android 平台开发者。只要我们维持这种分化，就会持续受到碎片化的影响。

技术栈与 macOS 的缺口

Cuttlefish 是编排层，而真正运行客户机操作系统的组件是虚拟机监视器（VMM）。在 Linux 上，Cuttlefish 通常使用 crosvm，但此前也曾包含对 QEMU 作为替代 VMM 的支持。该集成随着时间推移已变得不再活跃。为了在 macOS 上实现原生 Apple silicon 支持，我们恢复了 QEMU 支持。

Cuttlefish 的许多虚拟设备使用 vhost-user 后端，这些独立进程通过套接字向 QEMU 提供 virtio 设备。该架构很清晰，但其中很大一部分是在假定使用 Linux 的前提下编写的。其中三项假设在 macOS 上不成立。vhost-user 机制被限制在 Linux 上，无法构建或运行。Apple hypervisor 施加了 QEMU 未曾预料到的资源限制。最后，原生显示、构建和签名路径都不存在。我们解决了全部三个问题。

让 vhost-user 可移植到 Linux 之外

结构上最重要的改动在 QEMU 的 vhost-user 路径中。前端、libvhost-user 以及 vhost-user-blk 等 contrib 后端此前都被限制在 Linux 上。我们放宽了这些构建限制，使 vhost-user 前端和库可以在 macOS 以及 Linux 上构建。这让 Cuttlefish 的设备后端在 Mac 上能够像在 Linux 上一样移交给 QEMU。没有这一点，让 Cuttlefish 值得使用的高保真设备模型就无法在 Linux 之外使用。

在 Hypervisor.framework 的限制内运行

在 Apple silicon 上，QEMU 通过 HVF（Hypervisor.framework）而非 KVM 进行加速。QEMU 的 HVF 后端没有跟踪足够多的内存区域，无法支持较大的 Cuttlefish 配置。我们增加了其跟踪槽位数量，使这些配置能够正确运行。

可用的原生显示

本地应用开发需要交互式显示，让开发者能够查看虚拟设备并直接与其交互。为实现直接交互并摆脱对 WebRTC 接口的依赖，我们改用 QEMU 的原生 Cocoa 显示。改动包括：

• BGRA 像素格式支持：实现准确的显示渲染，消除 Apple silicon 上的视觉伪影。
• 鼠标点击即触摸：将指针操作转换为触摸输入，以便与触摸屏设备交互。
• 自定义几何选项：为 graphic_console_init 添加 -g 标志以进行显示配置。

我们还启用了不稳定的 Rutabaga 结构体，以匹配 gfxstream/rutabaga 配置中 Rust 侧的图形 ABI。

在 Apple silicon 上构建和签名

最后是构建和打包工作：初步的 Darwin 构建支持、在 macOS 上为 arm64 构建 QEMU，以及工具链修复。macOS 构建还需要 JIT 授权，以及代码签名和公证支持。在 Cuttlefish 方面，我们添加了 macOS 主机支持，使该框架的编排能够在 Mac 上构建和运行，而不再假定使用 Linux 主机。

优势

通过迁移到统一平台，我们减少了维护需求、降低了基础设施要求、消除了冗余工具、提升了保真度，并确保开发者运行与 CI 中完全相同的 Cuttlefish 虚拟设备。

单一平台还使在共享技术栈上支持各项能力变得更加容易，包括：

• 蓝牙配对与连接。
• Wi-Fi。
• 蜂窝网络。
• 3D 图形。
• 无线 (OTA) 更新测试，以针对虚拟设备演练无线更新流程。
• Fastboot。
• 快照，以在 CI 和开发流程中保存和恢复设备状态。

除了支持 Reality Labs 的工程师之外，这一相同的虚拟设备还与我们生态系统的外部开发者共享。这种一致性保证了第三方团队测试所用的平台，与我们开发和验证操作系统本身所用的基于 Cuttlefish 的平台完全相同。

随着 AI 智能体在 Android 开发中发挥越来越大的作用，验证执行和运行时行为与代码生成同样重要。虚拟设备使工程师和自动化智能体能够在隔离环境中并发运行，促进应用执行和快速迭代。通过实现即时状态重置和重复测试运行，团队消除了对共享物理硬件的依赖，并防止工作流中断。最终，高保真仿真确保这些持续反馈循环既快速又有意义。

回馈社区

尽管我们是为 Reality Labs 内部的开发而构建这一方案，但 macOS 支持在我们的产品之外同样有用。我们与社区分享我们的工作，以便其他开发者能够在我们工作所依托的 QEMU 和 AOSP 基础上继续构建。

我们分两部分发布这项工作：

• qemu-wearables：由 Meta 维护的 QEMU 分支，包含我们的提交。
• cuttlefish-wearables：一组补丁文件，以及为 Android/AOSP 打补丁的说明。

这些仓库包含我们的 QEMU 更改和 Cuttlefish 补丁系列，以及构建和补丁应用说明。

我们还在探索将这些更改上游贡献给 QEMU 和 AOSP 的方法。与此同时，开发者可以使用我们的分支和补丁集。

致谢

本项目依托 QEMU 和 Cuttlefish/AOSP 社区奠定的基础。我们尤其感谢 vsock-user 实现，它由 Stefano Garzarella 创建，直接促成了我们的 macOS 集成。

还要特别感谢 Meta 的 Olya Arkhangelskaia 和 Tom Care 将 Cuttlefish 引入 macOS 的基础性工作，以及 Jeffrey Effendy 对原生 Mac 开发者体验的改进和后续产品化工作。

文章 Cuttlefish on Mac: Running Android’s Virtual Device Framework Natively on Apple Silicon 首次发表于 Engineering at Meta。

来源：Meta Engineering Blog · engineering.fb.com