Android KitKat 4.4 Wifi移植之AP模式与网络共享功能调试记录

Tethering技术在移动平台上已经运用的越来越广泛了,它可以把移动设备当做一个接入点,其它的设备可以通过Wi-Fi,USB或是Bluetooth等方式连接到此移动设备。在Android中可以将Wifi设为AP模式作为WLAN接入点,从而与其他设备共享Android的互联网连接。Android成为接入点后,就无法通过WLAN连接使用Android的应用程序访问互联网,但可以通过其他方式如以太网或移动网络访问互联网。此时以太网或移动网络在网络共享(Tethering)中是作为upstream的角色。

最近在Atmel的SAMA5D3-EK开发板上调试Wifi模块,需要在Android下实现Tethering,通过Wi-Fi的AP模式,将网络连接共享给其它设备。

开发板上一个有线网卡(eth0),一个无线网卡(wlan0),eth0连接到外网,wlan0作为AP共享给其他设备比如Android手机,使得Android手机可以通过开发板连接到外网。

硬件平台:Atmel SAMA5

软件平台:Linux 3.10 +Android 4.4

Wifi模组:RTL8723AU(USB接口)

因为使用的内核是厂商基于主线内核开发的,虽然主线内核中加入了Android的基本支持,但并不完全。在做Android移植时,如果发现Android上层的某些功能缺乏内核的支持,可以根据Google维护的AndroidLinux内核将相应的更改应用到厂商Linux内核中,在前文《Android KitKat 4.4平台开发-添加USBADB和MTP功能支持》中就是使用的这种方法。

整个Wifi移植过程,Wifi模组厂商Realtek给出了详细的过程,但内容只涉及Wifi驱动及Android部分,使用哪个Linux内核以及内核如何配置需要我们自己决定。

按照Realtek提供的移植文档进行AndroidWifi的移植,在测试Wifi
网络共享功能时出现如下问题:

在“设置”程序“网络共享与便携式热点”中,打开“便携式Wi-Fi热点”,并没有真正开启Wifi热点,而是相应单选框不断关开,如此反复。

对于在测试Android功能时出现的异常情况,一般在log中会存在相应的错误信息,虽然并不是绝对准确,但调试时应该考虑先分析log信息,尝试从中定位导致异常发生的代码位置。

经过一番分析推测,如下高亮显示的log信息很有可能是诱发异常发生的关键代码点。

V/NatController(972): enableNat(intIface=<wlan0>, extIface=<eth0>)

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -t nat -A natctrl_nat_POSTROUTING -o eth0 -jMASQUERADE) res=0

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -A natctrl_FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state--state ESTABLISHED,RELATED -g natctrl_tether_counters) res=0

D/dalvikvm(1339): GC_CONCURRENT freed 373K, 54% free 6723K/14460K, paused 44ms+14ms, total219ms

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -A natctrl_FORWARD -i wlan0 -o eth0 -m state--state INVALID -j DROP) res=0

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -A natctrl_FORWARD -i wlan0 -o eth0 -gnatctrl_tether_counters) res=0

V/NatController( 972): runCmd(/system/bin/iptables-A natctrl_tether_counters -i wlan0 -o eth0 -m quota2 --name wlan0_eth0 --grow-j RETURN) res=1

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -D natctrl_FORWARD -i wlan0 -o eth0 -m state--state INVALID -j DROP) res=0

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -D natctrl_FORWARD -i eth0 -o wlan0 -m state--state ESTABLISHED,RELATED -g natctrl_tether_counters) res=0

E/NatController( 972): Error setting forward rules

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -F natctrl_FORWARD) res=0

V/NatController(972): runCmd(/system/bin/iptables -A natctrl_FORWARD -j DROP) res=0

http://androidxref.com/4.4.2_r1/xref/system/netd/NatController.cpp#294

256int
NatController::setTetherCountingRules(bool
add, const char *intIface, const char *extIface) {

257

258   
/* We only ever add tethering quota rules so thatthey stick. */

259    if (!add) {

260        return 0;

261    }

262    char *quota_name,
*proc_path;

263    int
quota_fd;

264   
asprintf(&quota_name,
"%s_%s", intIface, extIface);

265

266   
asprintf(&proc_path,
"/proc/net/xt_quota/%s",
quota_name);

267   
quota_fd = open(proc_path,
O_RDONLY);

268    if (quota_fd
>= 0) {

269       
/* quota for iface pair already exists*/

270       
free(proc_path);

271       
free(quota_name);

272        return 0;

273    }

274   
close(quota_fd);

275   
free(proc_path);

276

277    const char *cmd2b[]
= {

278           
IPTABLES_PATH,

279           
"-A",

280           
LOCAL_TETHER_COUNTERS_CHAIN,

281           
"-i",

282           
intIface,

283           
"-o",

284           
extIface,

285           
"-m",

286           
"quota2",

287           
"--name",

288           
quota_name,

289           
"--grow",

290           
"-j",

291         
"RETURN"

292    };

293

294    if (runCmd(ARRAY_SIZE(cmd2b),
cmd2b) && add) {

295       
free(quota_name);

296        return -1;

297    }

298   
free(quota_name);

299

300   
asprintf(&quota_name,
"%s_%s", extIface, intIface);

301   
asprintf(&proc_path,
"/proc/net/xt_quota/%s",
quota_name);

302   
quota_fd = open(proc_path,
O_RDONLY);

303    if (quota_fd
>= 0) {

304       
/* quota for iface pair already exists*/

305       
free(proc_path);

306       
free(quota_name);

307        return 0;

308    }

309   
close(quota_fd);

310   
free(proc_path);

311

分析这个函数NatController::setTetherCountingRules及log信息,推断出异常发生的原因是执行命令

/system/bin/iptables -A natctrl_tether_counters -i wlan0 -o eth0 -mquota2 --name wlan0_eth0 --grow -j
失败。

而且还涉及到路径/proc/net/xt_quota/,但当前系统下并不存在这个路径。由此推断应该是内核缺乏与quota2或xt_quota相关的支持。

找到问题的可能原因,接下来就是验证了。比较Android Linux内核、厂商Linux内核以及主线Linux内核网络部分的差异,发现Android
Linux内核在主线Linux内核基础上增加了quota2的支持。涉及四次提交

$git log --name-only net/netfilter/xt_quota2.cinclude/linux/netfilter/xt_quota2.h net/netfilter/Kconfignet/netfilter/Makefile

commit7d89969ad270d4c535e33830188806233bf35442

Author:Greg Hackmann <[email protected]>

Date:Mon Feb 24 09:39:46 2014 -0800

netfilter: xt_qtaguid: 64-bit warning fixes

Change-Id:I2adc517c0c51050ed601992fa0ea4de8f1449414

Signed-off-by: Greg Hackmann<[email protected]>

net/netfilter/xt_quota2.c

commit73570fe76d3b47e669558f06f1a18e0f02dff606

Author:Arve Hj?nnev?g
<[email protected]>

Date:Mon May 13 20:42:46 2013 -0700

netfilter: xt_quota2: 3.10 fixes.

- Stop using obsolete create_proc_entry api.

- Use proc_set_user instead of directlyaccessing the private structure.

Signed-off-by: Arve Hj?nnev?g<[email protected]>

net/netfilter/xt_quota2.c

commitea34f99edb73b67ef0a99d304887c64febd4c878

Author:JP Abgrall <[email protected]>

Date:Tue Jul 12 12:02:59 2011 -0700

netfilter: fixup the quota2, and enable.

The xt_quota2 came from

http://sourceforge.net/projects/xtables-addons/develop

It needed tweaking for it to compile withinthe kernel tree.

Fixed kmalloc() and create_proc_entry()invocations within

a non-interruptible context.

Removed useless copying of current quotaback to the iptable‘s

struct matchinfo:

- those are per CPU: they will changerandomly based on which

cpu gets to update the value.

- they prevent matching a rule: e.g.

-A chain -m quota2 --name q1 --quota 123

can‘t be followed by

-D chain -m quota2 --name q1 --quota 123

as the 123 will be compared to the structmatchinfo‘s quota member.

Use the NETLINK NETLINK_NFLOG family to loga single message

when the quota limit is reached.

It uses the same packet type as ipt_ULOG,but

- never copies skb data,

- uses 112 as the event number (ULOG‘s +1)

It doesn‘t log if the module param"event_num" is 0.

Change-Id:I021d3b743db3b22158cc49acb5c94d905b501492

Signed-off-by: JP Abgrall<[email protected]>

net/netfilter/Kconfig

net/netfilter/Makefile

net/netfilter/xt_quota2.c

commit3db08b39ea752748744e9c7733ce9ef54bed9f3b

Author:JP Abgrall <[email protected]>

Date:Tue Jun 21 11:14:49 2011 -0700

netfilter: adding the original quota2 fromxtables-addons

The original xt_quota in the kernel is plainbroken:

- counts quota at a per CPU level

(was written back when ubiquitous SMP wasjust a dream)

- provides no way to count across IPV4/IPV6.

This patch is the original unaltered codefrom:

http://sourceforge.net/projects/xtables-addons

at commite84391ce665cef046967f796dd91026851d6bbf3

Change-Id:I19d49858840effee9ecf6cff03c23b45a97efdeb

Signed-off-by: JP Abgrall<[email protected]>

include/linux/netfilter/xt_quota2.h

net/netfilter/xt_quota2.c

提取quota2相关的commit,制作补丁

$ git format-patch -n4 net/netfilter/xt_quota2.c include/linux/netfilter/xt_quota2.hnet/netfilter/Kconfig net/netfilter/Makefile

0001-netfilter-adding-the-original-quota2-from-xtables-ad.patch

0002-netfilter-fixup-the-quota2-and-enable.patch

0003-netfilter-xt_quota2-3.10-fixes.patch

0004-netfilter-xt_qtaguid-64-bit-warning-fixes.patch

将这些补丁应用到厂商Linux内核
(git am命令)

在内核配置中增加quota2支持

commit4e6bf851ffd340f83062d053a6a20d358def121e

Author:Max Liao <[email protected]>

Date:Mon Jun 16 06:08:25 2014 -0400

ARM: at91/SAMA5: android_ubifs_defconfig:add netfilter quota2 support for sama5d3 and sama5d4

Signed-off-by: Max Liao<[email protected]>

diff--git a/arch/arm/configs/sama5_android_ubifs_defconfigb/arch/arm/configs/sama5_android_ubifs_defconfig

index9881f7d..48c68a1 100644

---a/arch/arm/configs/sama5_android_ubifs_defconfig

+++b/arch/arm/configs/sama5_android_ubifs_defconfig

@@-623,6 +623,7 @@ CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_OSF=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_OWNER=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_PKTTYPE=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_QUOTA=y

+CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_QUOTA2=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_RATEEST=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_REALM=y

CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_RECENT=y

编译内核。

测试Wifi
网络共享功能,之前的异常现象消失,功能测试正常,这说明之前的推导猜测是正确的,异常的原因的确是内核缺乏netfilter quota2支持。

Android KitKat 4.4 Wifi移植之AP模式与网络共享功能调试记录,布布扣,bubuko.com

时间: 06-17

Android KitKat 4.4 Wifi移植之AP模式与网络共享功能调试记录的相关文章

第1章 Android系统的编译和移植实例:

第一章 本章Android系统的编译和移植实例,其中移植涉及的主要内容有下载Android Linux内核,安装交叉工具链,移植Android Linux内核支持EZ6410平台,安装Android SDK,获得Android根文件系统,设置系统环境,完成Android正常启动.安装交叉工具链在ldd6410-read-only目录下修改vim.cross_compile内容为:/usr/local/arm/arm-none-Linux-gnueabi/bin/arm-none-linux-gu

Android开发实践:WIFI连接功能的封装

在上一篇文章<Android开发实践:WIFI扫描功能的封装>介绍了如何利用Andriod的API实现WIFI的扫描,本文则重点讲述一下如何连接WIFI吧,在此,也给出一个封装WIFI连接过程的类,提供简单的接口以供在各个代码工程中复用. 与WIFI扫描类似,WIFI的连接同样是一个耗时的过程,所以需要放到线程中执行,通过回调来通知调用者连接结果.该回调接口的定义如下: public interface WifiConnectListener { public void OnWifiConne

第一章 Android系统的编译和移植实例

第一章 Android系统的编译和移植实例 这一章节主要介绍了Android系统的编译和移植技术,作为建立在Linux内核的基础上的Android操作系统,它的编译和移植不论在过程还是技术方面都和嵌入式Linux非常相似. 首先要准备一套可以正常运行Linux系统的一套开发版,需要在其移植Android系统,并能够正常运行. 移植的主要过程为: 1.下载Android Linux 内核 2.安装交叉工具链 3.移植Android Linux 内核支持的平台 4.安装Android SDK 5.获

学习第一章 Android系统的编译和移植实例后的心得体会

说起来,去年在岳老师的带领下就接触了嵌入式系统的编译和移植.而现在我们又开始接触Android系统的编译和移植.第一章主要介绍安卓系统的编译和移植技术.其实安卓和嵌入式非常相似. 安卓 移植涉及的主要过程大致分为六步:1.下载安卓linux内核. 2.安装交叉工具链.3.移植安卓linux内核支持EZ6410平台.4.安装安卓SDK.4.获得安卓根文件系统.5.设置系统环境,完成安卓正常启动.虽然步骤不多,但是涉及了很多东西.在开始内核移植之前,先完成工具链的搭建.在移植过程中会发现硬件差异.差

Android KitKat 4.4平台开发-添加USB ADB和MTP功能支持

ADB和MTP是Android基于USB实现的两个重要功能,极大地方便了用户在PC与Android设备之间的互操作,比如传输文件.安装应用.开发调试应用. 本文讲述如何在特定软硬件平台下支持Android ADB和MTP功能. Android版本: KitKat 4.4.2 Linux内核版本: 3.10 (Vendor Kernel) 硬件平台: Atmel SAMA5D3 SoC 针对Linux内核的更改 Merge Android Linux内核USB Gadget驱动到处理器厂商Linu

Android中Xposed框架篇---修改系统位置信息实现自身隐藏功能

一.前言 前文已经介绍了Xposed框架的基本使用规则,本文主要来介绍一个实际案例就是如何通过这个框架来修改系统的地理位置信息来实现隐藏功能,在如今社交工具的发展特别是微信,他有一个实时位置共享功能,那么对于那些不是单身狗的同学来说可能会有些蛋疼,哪天媳妇要查岗发送位置,结果你不在她期望的位置这时候就尴尬了,而且朋友圈在分享内容的时候可以选择当前位置,有的屌丝就像我一样没钱但是又想到处旅游,那么这时候咋们就可以一本正经的装个逼了. 二.定位原理 看到上面说的那么多,感觉这个功能必须要搞起来了,好

树莓派配置AP模式

所需硬件:树莓派.无线网卡 1.查看无线网卡是否被识别 [email protected] ~ $ sudo lsusb Bus 001 Device 002: ID 0424:9512 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. Bus

将win7电脑无线网变身WiFi热点,让手机、笔记本共享上网

1.以管理员身份运行命令提示符:快捷键win+R→输入cmd→回车 2.启用并设定虚拟WiFi网卡:运行命令:netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=wuminPC key=wuminWiFi此命令有三个参数,mode:是否启用虚拟WiFi网卡,改为disallow则为禁用. ssid:无线网名称,最好用英文(以wuminPC为例). key:无线网密码,八个以上字符(以wuminWiFi为例).以上三个参数可以单独使用,例如只使用mode=di

Android第五期 - 更新自己的apk本地与网络两种方法

首先是本地: ParseXmlService部分: package com.szy.update; import java.io.InputStream; import java.util.HashMap; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import org.w3c.dom.Document; import org.w3c.dom.Element