隨著云計算相關產業蓬勃發展，用戶對移動設備的彈性需求推動出云手機、云游戲等概念，云手機和云游戲就是將云計算技術運用于網絡終端服務，通過云服務器實現云服務的手機，支持彈性適配用戶個性化需求，釋放手機本身硬件資源。

安卓系統在Arm平臺上有著廣泛部署的歷史，Arm同時提供了高性能的云計算平臺，既完全兼容安卓生態，無指令翻譯環節，海量應用無需遷移，又支持虛擬化和容器技術，CPU、內存、存儲和網絡等資源可按需彈性分配，可以完美地為終端用戶提供安卓云服務。終端用戶可以通過手機、電腦等設備遠程訪問Arm服務器上的安卓實例，并運行標準的安卓應用程序和游戲。

本文主要介紹在Arm服務器上，Robox安卓容器方案的構建編譯過程和使用方法。

Robox簡介

Robox容器方案是基于Docker容器使能安卓系統的虛擬化方案。容器的實現是基于一個anbox的基本框架，基本架構如下圖所示。

環境要求

服務器：Arm服務器1臺
顯卡：AMD Radeon Pro WX 7100 或 Nvidia Tesla T4

配置編譯環境

系統要求

OS: Ubuntu 20.04.2
Kernel: 5.4.0

安裝依賴庫和基礎組件

1. 基礎依賴庫

apt install dpkg libncurses5-dev libncursesw5-dev libssl-dev cmake cmake-data debhelper dbus google-mock libboost-dev libboost-filesystem-dev libboost-log-dev libboost-iostreams-dev libboost-program-options-dev libboost-system-dev libboost-test-dev libboost-thread-dev libcap-dev libsystemd-dev libdbus-1-dev libegl1-mesa-dev libgles2-mesa-dev libglib2.0-dev libglm-dev libgtest-dev liblxc1 libproperties-cpp-dev libprotobuf-dev libsdl2-dev libsdl2-image-dev lxc-dev pkg-config protobuf-compiler libboost-filesystem1.62.0 libboost-system1.62.0 docker.io dkms libboost-iostreams1.62.0 apt install build-essential apt install mesa-common-dev

2. 下載依賴庫并安裝

• 下載： libprocess-cpp3_3.0.1-0ubuntu5_arm64.deb:https://launchpad.net/ubuntu/zesty/arm64/libprocess-cpp3/3.0.1-0ubuntu5 libdbus-cpp5_5.0.0+16.10.20160809-0ubuntu2_arm64.deb:https://launchpad.net/ubuntu/zesty/arm64/libdbus-cpp5/5.0.0+16.10.20160809-0ubuntu2 libdbus-cpp-dev_5.0.0+16.10.20160809-0ubuntu2_arm64.deb:https://launchpad.net/ubuntu/bionic/arm64/libdbus-cpp-dev/5.0.0+16.10.20160809-0ubuntu2

• 安裝

3. 更換docker storage driver

• 登錄到服務器，查看docker信息
• 修改storage driver的版本 如果“storage driver”的版本為“overlay”或者“overlay2”，則不需要進行調整；如果“storage driver”的版本為“aufs”，則需要把“storage driver”從“aufs”修改為“overlay”，步驟如下：
  • 打開“/etc/default/docker”文件
    vim /etc/default/docker
  • 添加如下腳本
    DOCKER_OPTS= -s overlay
  • 重啟docker讓修改生效
    /etc/init.d/docker restart
  • 查看docker的storage driver版本

安裝遠程桌面

• 安裝xfce4

  apt install xfce4  xfce4-* xrdp

• 打開.xsession文件夾

  cd /home/ubuntu
  vi .xsession

  注意 “/home/ubuntu”為用戶文件夾。

• 在.xsession中添加如下內容

  xfce4-session

• 重啟xrdp遠程桌面

  /etc/init.d/xrdp restart

Robox 安裝和配置

1. 下載Robox源碼并解壓到/home/目錄下

• 下載內核源碼，供內核模塊編譯

  apt search linux-source
  apt install linux-source-5.4.0

• 拷貝ashmem和binder源碼

  cd /home/robox-master/kernel/robox-modules
  cp anbox.conf /etc/modules-load.d/
  cp 99-anbox.rules /lib/udev/rules.d/
  cp -rT ashmem /usr/src/anbox-ashmem-1
  cp -rT binder /usr/src/anbox-binder-1

• 使用dkms進行編譯和安裝

  dkms install anbox-ashmem/1
  dkms install anbox-binder/1

• 將ko模塊安裝到內核，binder_linux模塊需要帶參數

  modprobe ashmem_linux
  modprobe binder_linux num_devices=254
  lsmod | grep -e ashmem_linux -e binder_linux
  chmod 777 /dev/ashmem /dev/binder*

  注意：每次服務器重啟后，需要將binder_linux模塊移除之后，再重新安裝。

• 若ashmem和binder的屬性權限不是下列命令顯示的，需要使用chmod添加權限

  ls -alh /dev/binder* /dev/ashmem
  crwxrwxrwx 1 root root  10, 55 Oct 22 10:47 /dev/ashmem
  crwxrwxrwx 1 root root 511,  0 Oct 22 10:47 /dev/binder0
  crwxrwxrwx 1 root root 511,  0 Oct 22 10:47 /dev/binder1
  ...

3. 注冊安卓鏡像并存儲在docker中

• 下載安卓鏡像包：android.imghttps://mirrors.huaweicloud.com/kunpeng/archive/kunpeng_solution/native/android.img

• 將android鏡像掛載到“/mnt”目錄

  cd /home
  mount /home/android.img /mnt

• 進入/mnt目錄，注冊鏡像

  cd /mnt
  tar --numeric-owner -cf- . | docker import - android:robox_with_exagear

• 查看系統容器
  回顯信息如下，則確認android容器存在

  

4. 編譯Robox源碼

• 創建編譯目錄

  cd /home/robox-master
  mkdir build
  cd build

• 配置編譯，在“/home/robox-master/build”目錄執行命令

  cmake ..

• 在“/usr/include/glm/gtx/transform.hpp”文件中在第21行添加以下內容

  

• 編譯安裝

  make -j
  make install

5. 使能顯卡

AMD顯卡

?

• ?安裝xfce4桌面和相關工具

  apt install -y xfce4  mesa-utils x11vnc vainf

• 修改/etc/X11/xorg.conf配置文件
  在xorg.conf文件中添加如下內容，其中BusID項需要根據服務器中顯卡pci號修改（BusID都是用英文冒號（:）分隔）

  ection "ServerFlags"         
             Option "DontVTSwitch" "on"         
             Option "AutoAddDevices" "off"         
             Option "AutoEnableDevices" "off"         
             Option "AutoAddGPU" "off"         
             Option "AutoBindGPU" "off" 
  EndSection 
  Section "Device"         
             Identifier "AMD"         
             Driver "amdgpu"         
             BusID "pci00:00" 
  EndSection 
  Section "Monitor"         
             Identifier "monitor0"         
             Modeline "1280x720"   74.50  1280 1344 1472 1664  720 723 728 748 -hsync +vsync         
             Option "enable" "true" 
  EndSection 
  Section "Screen"         
             Identifier "screen0"         
             Device "AMD"         
             Monitor "monitor0"         
             DefaultDepth 24         
             SubSection "Display"                 
                          Depth 24                 
                          Modes "1280x720"         
             EndSubSection 
  EndSection

• 查詢顯卡的pci號

  #lspci |grep AMD
  05:00.0 VGA compatible controller: Advanced Micro Devices, Inc. [AMD/ATI] Ellesmere [Radeon Pro WX 7100]
  05:00.1 Audio device: Advanced Micro Devices, Inc. [AMD/ATI] Ellesmere HDMI Audio [Radeon RX 470/480 / 570/580/590]

  注意：

  • lspci看到的busid是十六進制的，而配置文件中的BusID里面的值是十進制的，所以需要做下轉換，例如上面查詢到的結果是81:00.0，而配置文件里面應該填入的是pci00:00。
  • 配置文件中的BusID格式是pcixx:xx，都是用“:”分隔的，而lspci看到的busid的信息是xx:xx.x，請勿直接拷貝lspci查到的busid去覆蓋配置文件中的BusID。
  • Modeline "1280x720" 字段需要大于等于安卓系統的分辨率。

• 編譯安裝mesa-19.0.8版本。重裝mesa方法如下
  下載mesa代碼, 進入mesa代碼目錄，切換到19.0.8分支。
  cd /home/ git clone https://anongit.freedesktop.org/git/mesa/mesa.git cd /home/mesa git checkout mesa-19.0.8下載編譯依賴包
  apt build-dep mesa apt install libomxil-bellagio-dev libva-dev llvm-7 llvm-7-dev python-mako執行autogen.sh生成Makefile
  ./autogen.sh --enable-texture-float --with-gallium-drivers=radeonsi,swrast --with-dri-drivers=radeon,swrast --with-platforms=drm,x11 --enable-glx-tls --enable-shared-glapi --enable-dri3 --enable-lmsensors --enable-gbm --enable-xa --enable-osmesa --enable-vdpau --enable-nine --enable-omx-bellagio --enable-va --with-llvm-prefix=/usr/lib/llvm-7 --enable-llvm --target=aarch64-linux-gnu CFLAGS="-fsigned-char -O2" CPPFLAGS="-fsigned-char -O2" CXXFLAGS="-fsigned-char -O2" --enable-autotools
• 編譯并安裝
  make -j make install
• 修改ldconfig更改庫鏈接順序,打開/etc/ld.so.conf文件， 添加/usr/local/lib到文件首內容，修改后內容如下
  cat /etc/ld.so.conf /usr/local/lib include /etc/ld.so.conf.d/*.conf
• 執行如下命令使能
  ldconfig
• 測試Xorg是否可以正常啟動
  Xorg :0 -config /etc/X11/xorg.conf

NVIDIA顯卡

• 安裝顯卡驅動

  wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/11.6.2/local_installers/cuda_11.6.2_510.47.03_linux_sbsa.run
  sudo sh cuda_11.6.2_510.47.03_linux_sbsa.run

• 運行如下命令創建Xconfig文件

  sudo nvidia-xconfig
  Xorg :0 -config /etc/X11/xorg.conf

啟動Robox安卓實例

???

• 將robox-master源碼里中binaryFiles目錄下的啟動腳本robox拷貝到/home/robox-master下
  cp /home/robox-master/binaryFiles/ /home/robox-master注意：robox腳本里的docker run命令中的鏡像名稱需要改成本地自己注冊的名稱
• 設置環境變量，將容器指定到GPU卡上運行
  export DISPLAY=:0注意：
  • robox腳本中設置的DISPLAY號要與此處設置的DISPLAY號一致。
  • 啟動Robox之前，先查看環境變量XDG_RUNTIME_DIR是否存在，若不存在，可以在robox可執行腳本開始位置中增加export XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0，同時要確保“/run/user/0”目錄存在。
  • 啟動Robox容器時，必須按照順序來啟動，即要先啟動instance1，然后才能啟動instance2、instance3、……，不能跳著啟動，否則不能使用宿主機IP地址連接Robox容器。

• 啟動Robox容器實例，后面的數字代表啟動的實例編號,可以同時啟動多個實例
  ./robox -v start 1
• 查看docker實例進程
  #docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES b77d371b402c android:robox_with_exagear "/anbox-init.sh" 13 seconds ago Up 11 seconds 0.0.0.0:5561->5555/tcp instance2 77b2c041315f android:robox_with_exagear "/anbox-init.sh" 2 hours ago Up 2 hours 0.0.0.0:5559->5555/tcp instance1
• 查看主機session進程，查看instance1、instance2對應的兩個session是否正常運行
  #ps -aux | grep session root 4330 0.0 0.0 9332 6160 ? Ss Oct22 0:01 /usr/bin/dbus-daemon --session --address=systemd: --nofork --nopidfile -- systemd-activation --syslog-only root 172678 22.1 0.0 6433328 250472 pts/8 Sl 19:51 25:38 anbox session-manager --run-multiple=instance1 --standalone -- experimental --single-window --gles-driver=translator --window-size=720,1280 root 215155 1.4 0.0 5196228 185688 pts/8 Sl 21:46 0:01 anbox session-manager --run-multiple=instance2 --standalone -- experimental --single-window --gles-driver=translator --window-size=720,1280
• 登錄到安卓容器內，確認Robox實例是否啟動成功
  #docker exec -it instance1 sh 77b2c041315f:/ # getprop | grep sys.boot.completed [sys.boot_completed]: [1]sys.boot.completed顯示為1,標識安卓啟動完畢???

???

遠程訪問安卓實例

• adb連接到安卓實例

  adb connect serverip:android_instance_port

• 使用scrcpy遠程訪問安卓實例

  scrcpy -s serverip:android_instance_port

總結