将Android平台的RIL层移植到基于LINUX的通用平台的研究与实现

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新桌面映像、管理用户数据，并监控其创建的虚拟桌面。客户端使用VMware View Client程序，通过PCoIP显示协议回传运行结果。该协议是一种高性能自适应显示协议，可应用在3D 图形设计、Flash领域，即使在低带宽下，也能保持稳定的显示。由于它的优异性能，被许多远程显示方案所采用，包括其他桌面虚拟化产品供应商。

我公司可以先采取试点方式应用桌面虚拟化技术，可以选择教育培训中心试点，学校的应用场景非常适合这一技术。根据试点效果，再逐步推广。

目前，桌面虚拟化技术大规模应用是所谓的“桌面云”，在华为上海研究所有1万名员工在使用华为自身研制的这种运用云计算平台的虚拟桌面。上海联通和浙江移动也在批量使用这种桌面云。

当前虚拟化应用中的另一个热点，是数据中心虚拟化，这是全新的数据中心部署和管理方式，有以下优势。

1.能够实现一定程度的自动化运行，降低人工干预频率，同时提供简单强大的管理界面，使管理员摆脱繁重的与物理服务器、操作系统、中间件等的配置和管理工作，专注于应

用管理。

2.实现动态调度资源。对于管理员而言，虚拟化的数据中心不再是一台台隔离的服务器，而是一个统一的资源池，而且具备伸缩性。管理程序能够根据应用的负载情况自动调整分配资源，提升资源利用率。

3.加速应用的部署，提高业务响应速度。

4.通过虚拟化整合，可以将应用集中，提高服务器的利用率，减少服务器，从而降低制冷、通风等耗电量，达到绿色减排目的。

这些优势非常有现实意义。2009年中化集团升级ERP系统，当时他们的ERP系统是SAP R/3 4.7版，计划升级到6.0版。由于中化的业务中，当时已有93%通过ERP来执行。如何不中断业务，实现平稳升级成为中化集团面对的难题。经过研究，他们最终采用IBM的私有云方案。他们对3个数据中心实施虚拟化改造，将所有资源池化，由IBM的数据中心管理软件统一管理，将动态的、分散的资源集中调度和灵活分配，跨越2个数据中心的云环境得以实现。私有云使得中化集团在ERP系统不停机，没有增加新服务器的限制下，实现平稳升级。中化实现私有云，还能实现未来包括ERP在内的各种IT应用的灵活运行。中化私有云对我们

公司的IT运维有很好的示范作用。

应用虚拟化技术，实现PC桌面、交换、数据中心的虚拟化乃至建设私有云能够让企业拥有统一的、可管理的、具备弹性伸缩的IT基础架构。这对企业IT应用有重要意义，这能大幅提升运维效率，提高资源利用率，降低系统运营成本，还能灵活应对新业务需求。在必要的时候可以对接公有云，直接租用公有云计算供应商的资源，弥补不足。未来，随着虚拟化和云计算技术的进一步发展和应用，采用虚拟化技术的面向云计算的企业IT基础设施在运维时会有更大优势。我们作为企业的IT部门应当及早研究和应用虚拟化和云计算技术，助力公司信息化建设。

参考文献

[1]《虚拟化与云计算》小组.虚拟化与云计算[M].电子工业出版社,2009.

[2]樊勇兵,丁圣勇,陈天,等.解惑云计算[M].人民邮电出版社.

[3]张为民,唐剑峰,罗治国,等.云计算深刻改变未来[M].科学出版社.

[4]雷万云.云计算——企业信息化建设策略与实践[M].清华大学出版社.

将Android平台的RIL层

移植到基于LINUX的通用平台的研究与实现

重庆邮电大学 赵国强 彭大芹

【摘要】本文通过对Android RIL层代码分析，将android RIL层功能在纯LINUX平台上实现，完全脱离了Android系统。为基于LINUX的通用平台实现一套成熟的RIL层代码，并开发出相应的框架层，以便基于LINUX的平台能快速成熟的向3G网络发起相关业务。在OpenWrt系统上验证了移植后的RIL层代码正常工作。【关键词】Android RIL；LINUX；移植；Parcel；验证

1.课题研究的背景和意义1.1 Android RIL简介

Android RIL（Radio Interface Layer）提供了无线基带Modem与电话应用之间的抽象层。在Android RIL层中，完善的考虑了电话应用的各种情况，如：双SIM卡；电话，短信，彩信，PS DATA业务，PIN/PUK码等各种3G网络业务。

RIL层在Android系统中，处于硬件抽象层，运行在一个独立的守护进程中，主要为框架层和基带接口提供适配，具有良好的独立性。其中的通信机制，与框架层接口主要使用Socket通信，内部线程主要使用管道，与基带接口默认使用AT命令。且其代码均由C和C++来完成，依赖第三方库较少，所以，Android RIL 层具有良好的移植性。

1.2 移植Android RIL的意义

目前很多基于LINUX平台的系统，如：PC（LINUX操作系统），QT，路由器平台（如OpenWrt系统）等等，都对连接3G网络有需求，但在这些平台原生的功能中，没有独立的RIL接口层，所以开发一套基于LINUX的独立应用，用来支持与基带发起各种3G网络相关业务是很有意义的。Android RIL具有良好的稳定性，独立性，以及对3G网络业务的完整性，所以将其移植成一个独立的，供LINUX通用平台使用的RIL层，可方便所有的基于LINUX的平台完成各种电话应用的开发。

2.Android系统中RIL层分析

2.1 RIL层在Android系统中的位置

RIL在Android系统中，处于硬件抽象层位置。主要通过SOCKET通信连接框架层，将框架层下发的消息解析后，向基带下发相应的AT指令，并将从基带返回的AT指令的响应，封装成消息，返回给框架层。位置如图1所示。

2.2 Android RIL工作原理2.2.1 Android RIL代码说明

RIL主要由RILD（radio interface layer daemon）守护进程和两个动态库：librefrence_ril.so和libril.so组成。Android工程源代码目录中，RIL代码包含于hardware/ril目录中，主要文件说明如表1所示。

2.2.2 Android RIL工作原理

rild以一个main函数作为整个RIL层的入口点，负责完成初始化。libril.so库包含了主要的消息循环流程，主要负责与框架层进行交互，在接收框架层命令后，调用相应函数处理，然后将命令响应结果传回客户进程。librefrence_ril.so主要提供各个具体业务的AT指令的封装和解析接口，供libril调用，向下通过AT_COM和基带进行交互。具体工作线程如图2所示。

3.移植Android RIL层功能

通过对A n d r o i d R I L 层代码分析，在RIL层主要使用了基于linux的POSIX Thread （pthread）多线程编程和socket IPC通信，这些在移植过程中是无须考虑的。需要移植的是RIL层依赖于Android系统的功能。

3.1 移植Android系统属性

表1 RIL主要文件说明（./表示处于hardware/ril目录下）

文件路径

文件名文件说明./include/telephony

ril.h 框架层和RIL层接口和数据结构定义./libril

ril_commands.h 请求命令描述列表ril_unsol_commands.h 主动上报时间描述列表

ril.cpp 主要负责与框架层交互ril_event.h 数据结构和函数声明ril_event.cpp 处理event loop事件./reference-ril

atchannel.h 数据结构和函数声明atchannel.c 主要负责与modem通信reference-ril.c 主要负责应用与基带间的数据通信

at_tok.h AT指令解析处理函数声明at_tok.c AT指令解析处理函数misc.h AT指令解析处理函数声明misc.c AT指令解析处理函数./rild

rild.c rild守护进程

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探索与观察

makefile封装成一种特有的编译机制，在通用linux平台上，通常每个模块都有自己的Makefile文件。所以我们需要根据./libril、./reference-ril和./rild文件夹中的Android.mk内容写出对应的Makefile文件。从本质上来讲，Android.mk就是对Makefile的的一部分，所以移植编译文件是很简单的。

./l i b r i l 和./r e f e r e n c e -r i l 中的Android.mk描述了libril.so和libreference-ril.so两个动态库的生成和安装路径。./rild 中的Android.mk描述了rild守护进程的生成和安装路径和链接libril.so库。

3.3 移植Parcel消息

由以上对Android RIL层功能分析发现，框架层和RIL层的交互是通过socket消息来互相传递的。消息作为IPC通信的数据单元是通过Parcel容器来进行封装的，用于存储序列化数据。所以在移植过程中，完成相同的消息机制，是整个移植工作的核心任务。源码位于Frameworks/base/libs/binder/parcel.cpp。

分析源码可知：1、整个读写全是在内存中进行，主要根据数据大小需求通过malloc()、realloc()、memcpy()等内存操作动态分配，这些接口都是标准C所具备的，移植性非常好；2、Binder通信中数据对象都是封装成为parcel格式进行传输的，传输的类型包括IBinder、File descriptor等，这些数据在传输过程中需要做特殊处理，移植的依赖较多，好在RIL部分用不到Binder通信，所以这部分代码可以从中删除，降低了移植难度，所以只需要实现普通数据的消息封装。在Parcel中对普通数据的读写，定义了以下方法：writeByte(byte)，readByte()，writeDouble(double)，readDouble()，writeFloat()，readFloat()，writeInt(int)，readInt()，wirteLong(long)，readLong()，writeString(String)，readString()。基本数据的消息封装通过这些方法来写入Parcel和从Parcel读出。由于AT指令的参数以及AT response 均为Int和String型数据，所以在RIL层中主要使用到了对这两种数据操作的方法。所以通过C++代码实现一个容器，并含有writeInt(int)，readInt()，writeString(String)，readString()四种处理数据的方法是非常简单的。所以通过自己实现的类来模拟Android在RIL层中的消息机制是可行的。

3.4 开发框架层

综上所述，将Android RIL移植到基于LINUX的通用平台就完全能够实现了。RIL只能支持一路socket连接，事物处理都是串行的，要让其工作在多任务的系统上，互相不阻塞对方，需要更上层进行封装，Android的移动通信相关业务流程以及策略控制都是在框架层是通过JAVA代码实现的，在Android中叫做Telephony，Telephony为上层应用提供了并行访问的接口，但一般LINUX平台是没有运行JAVA虚拟机的，所以Android的Telephony是无法进行移植的，所以需要开发一个与Android Telephony对等的框架层。

框架层主要起连接RIL层和应用的作用，框架内部分为了客户端和服务端，客户端封装成共享库提供函数接口供应用程序使用，函数内部通过socket与服务端通信，服务端可以支持多个客户端同时连接，并将客户端的

请求串行化发送到RILD，能够将RILD返回的结果异步地将返回给对应的请求客户端。为避免阻塞，服务端由三个线程来实现，如图3所示。线程一（accept_thread）：接收上层应用下发的消息。将应用接入的clients排序，并将发送的消息存入链表data_queue中；线程二（sender_thread）：将应用消息写入与RIL层的接口。依次从链表data_queue中取出消息，并依次写入到RIL层的接口；线程三（receiver_thread）：将RIL的response写回应用。从RIL层的接口中读出消息，并判断出所属的应用描述符，并写入。

4.搭建验证平台

OpenWrt系统是一个运行在嵌入式设备上的LINUX系统，主要实现路由器功能，所以PS DATA是其最基本的业务。将OpenWrt系统移植到ARM开发板上，并加载基带模块。通过移植的RIL层代码，使开发板成功连入3G网络。驱动枚举出/dev/设备作为AT_COM与RIL层通信，并创建网卡设备作为网络通信设备，如图4所示。编写应用创建SOCKET，并连入框架层的服务端，并在应用中将PS DATA请求写入Parcel。在系统中成功ping通网络，验证了移植后的RIL层在LINUX平台上运行良好。

5.总结

在基于LINUX的通用平台上，通过移植工作，成功实现RIL层功能和框架层应用。在Android RIL中定义了电话、短信、PS DATA等100多种与基带通信业务。在平台上便可根据功能需求向RIL层发起所需请求，便能简单、方便、高效的完成这些定义好的业务。移植后的RIL层将所有的LINUX平台与基带建立连接，实现了通用性。

参考文献

[1]Google Home Page,https://www.360docs.net/doc/c116428489.html,/.[2]杨丰盛.Android技术内幕?系统卷[M].北京:机械工业出版社,2011,5.

[3]Sangchul Lee,Jae Wook Jeon.Evaluating Performance of Android Plateform Using Native C for Embedded Systems.International Conference on Control,Automation and Systems 2010 Oct.27-30,2010 in KINTEX,Gyeonggi-do,Korea.

[4]OpenWrt Home Page,https://www.360docs.net/doc/c116428489.html,/.[5]B.Weinberg,“Uniting mobile linux application platforms,”Linux Pundit,2008.

[6]M.Godfrey and Q.Tu,“Evolution in open source software:a case study,”in Software Maintenance,2000.Proceedings.International Conference on,2000,pp.131-142.作者简介：

赵国强（1990—），男，四川巴中人，重庆邮电大学通信学院通信与信息系统专业在读研究生，研究方向：移动通信。

彭大芹，重庆邮电大学通信与信息工程学院正高级工程师，主要研究方向：移动通信。

图1 RIL在Android系统中的位置

图2 Android RIL工作原理

图3 框架层结构设计

图4 基于OpenWrt系统搭建的验证平台

系统属性是Android系统的一个重要特性。属性数据由init进程维护，用于管理系统全局配置和状态，每个属性对应一对键值。在RIL层中对系统属性的依赖比较小，所以不需要将Android系统属性机制全部移植。RIL层主要在RILD初始化过程中需要从系统属性读取reference-ril.so路径、AT设备路径，网卡设备等信息，以及运行过程中将从网络中动态获取的IP和DNS等信息写入对应系统属性中。

可根据所处的具体系统，将需要的信息写入系统保存全局共享参数的机制，并根据所处系统的配置方法去获取需要的参数。由于RIL 层需要获得的参数非常有限，所以同样可以配置RIL层独有的配置文件，通过配置和解析RIL 层的配置文件来达到替换Android系统属性机制。甚至可直接在rild启动的时候，作为应用参数直接传入。

3.2 移植Android.mk编译文件

A n d r o i d.m k 机制是A n d r o i d 平台利用