Android平台上使用屬性系統(property system)

在使用Android的屬性系統(property system)時遇到了一些問題，結合此次經曆，對屬性系統的使用做以簡單介紹。

一、Property系統簡介

屬性系統是android的一個重要特性。它作為一個服務運行，管理系統配置和狀態。所有這些配置和狀態都是屬性。每個屬性是一個索引值對（key/value pair），其類型都是字串。

從功能上看，屬性與windows系統的註冊表非常相似。許多android應用程式和庫直接或者間接地依賴此特性，以決定它們的運行時行為。例如，adbd進程查詢屬性服務已確認當前是否運行在模擬器環境中。另一個例子是java.io.File.pathSpearator，其返回儲存於屬性服務中的值。

二、Property系統使用

使用property系統，首先需要包含標頭檔<cutils/properties.h>，同時需要在Android.mk檔案中加入庫libcutils。

具體的使用執行個體如下：

property_set("hw.jpeg.path", "/data/test.jpg");
char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];
property_get("hw.jpeg.path ", propBuf, "");
LOGI("property_get: %s.", propBuf);
Property系統的使用很簡單，這裡需要說明的，只有一個問題，那就是屬性名稱。

三、Property系統的屬性名稱

Property系統中使用的屬性名稱有一定的命名規則。

如果屬性名稱以“ro.”開頭，那麼這個屬性被視為唯讀屬性。一旦設定，屬性值不能改變。

如果屬性名稱以“persist.”開頭，當設定這個屬性時，其值也將寫入/data/property。

如果屬性名稱以“net.”開頭，當設定這個屬性時，“net.change”屬性將會自動化佈建，以加入到最後修改的屬性名稱。（這是很巧妙的。 netresolve模組的使用這個屬性來追蹤在net.*屬性上的任何變化。）

屬性“ ctrl.start ”和“ ctrl.stop ”是用來啟動和停止服務。每一項服務必須在/init.rc中定義.系統啟動時，與init守護進程將解析init.rc和啟動屬性服務。一旦收到設定“ ctrl.start ”屬性的請求，屬性服務將使用該屬性值作為服務名找到該服務，啟動該服務。這項服務的啟動結果將會放入“ init.svc.<服務名>“屬性中 。用戶端應用程式可以輪詢那個屬性值，以確定結果。

另外，還有其他的首碼；在介紹這些首碼之前，我們先來看點別的東西。

在檔案system/core/init/property_service.h中，有如下兩個函數定義：

extern void handle_property_set_fd(int fd);

extern int property_set(const char *name, const char *value);

它們的實現都位於system/core/init/property_service.c。

另外在system/core/init/init.c中，有如下code：

int main(int argc, char **argv)

{

    ……

for(;;) {

        ……

        if (ufds[0].revents == POLLIN)

            handle_device_fd(device_fd);

        if (ufds[1].revents == POLLIN)

            handle_property_set_fd(property_set_fd);

        if (ufds[3].revents == POLLIN)

            handle_keychord(keychord_fd);

}

……

}

在開機啟動後的init操作中，會執行一個loop迴圈，當檢測到有新的設定時，進入設定流程，鑒權失敗會提示相關的異常，如：

sys_prop: permission denied uid:1013  name:hw.jpeg.path

這裡得介紹一下函數handle_property_set_fd()，其實現為：

void handle_property_set_fd(int fd)

{

    prop_msg msg;

    ……

    switch(msg.cmd) {

    case PROP_MSG_SETPROP:

        msg.name[PROP_NAME_MAX-1] = 0;

        msg.value[PROP_VALUE_MAX-1] = 0;

 

        if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) {

            if (check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid)) {

                handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value);

            } else {

                ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid: %d pid:%d/n",

                        msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.pid);

            }

        } else {

            if (check_perms(msg.name, cr.uid, cr.gid)) {

                property_set((char*) msg.name, (char*) msg.value);

            } else {

                ERROR("sys_prop: permission denied uid:%d  name:%s/n",

                      cr.uid, msg.name);

            }

        }

        break;

 

    default:

        break;

    }

}

其中check_perms()的實現如下：

static int check_perms(const char *name, unsigned int uid, int gid)

{

    int i;

    if (uid == 0)

        return 1;

 

    if(!strncmp(name, "ro.", 3))

        name +=3;

 

    for (i = 0; property_perms[i].prefix; i++) {

        int tmp;

        if (strncmp(property_perms[i].prefix, name,

                    strlen(property_perms[i].prefix)) == 0) {

            if ((uid && property_perms[i].uid == uid) ||

                (gid && property_perms[i].gid == gid)) {

                return 1;

            }

        }

    }

 

    return 0;

}

通過這兩個函數，我們可以知道，我們所設定的屬性名稱hw.jpeg.path會與結構體property_perms中的首碼做比較，如果滿足，則又會比較uid。

結構體property_perms的定義如下：

struct {

    const char *prefix;

    unsigned int uid;

    unsigned int gid;

} property_perms[] = {

    { "net.rmnet0.",      AID_RADIO,    0 },

    { "net.gprs.",        AID_RADIO,    0 },

    { "net.ppp",          AID_RADIO,    0 },

    { "ril.",             AID_RADIO,    0 },

    { "gsm.",             AID_RADIO,    0 },

    { "persist.radio",    AID_RADIO,    0 },

    { "net.dns",          AID_RADIO,    0 },

    { "net.",             AID_SYSTEM,   0 },

    { "dev.",             AID_SYSTEM,   0 },

    { "runtime.",         AID_SYSTEM,   0 },

    { "hw.",              AID_SYSTEM,   0 },

    { "sys.",             AID_SYSTEM,   0 },

    { "service.",         AID_SYSTEM,   0 },

    { "wlan.",            AID_SYSTEM,   0 },

    { "dhcp.",            AID_SYSTEM,   0 },

    { "dhcp.",            AID_DHCP,     0 },

    { "vpn.",             AID_SYSTEM,   0 },

    { "vpn.",             AID_VPN,      0 },

    { "debug.",           AID_SHELL,    0 },

    { "log.",             AID_SHELL,    0 },

    { "service.adb.root", AID_SHELL,    0 },

    { "persist.sys.",     AID_SYSTEM,   0 },

    { "persist.service.", AID_SYSTEM,   0 },

    { "persist.security.", AID_SYSTEM,   0 },

    { NULL, 0, 0 }

};

         此時，我們就知道hw.在property_perms中是存在的，那麼uid是否能匹配呢？我們看到hw.對應的uid為AID_SYSTEM。

AID_SYSTEM的定義位於：

system/core/include/private/android_filesystem_config.h

#define AID_SYSTEM        1000  /* system server */

#define AID_RADIO         1001  /* telephony subsystem, RIL */

#define AID_DHCP          1014  /* dhcp client */

#define AID_VPN           1016  /* vpn system */

#define AID_SHELL         2000  /* adb and debug shell user */

    當我們使用屬性名稱為hw.jpeg.path時，那我們的應用程式的uid必須為1000，否則在函數handle_property_set_fd()中就會報出類似這樣的錯誤：

sys_prop: permission denied uid:1013  name:hw.jpeg.path

 

四、使應用程式具有AID_SYSTEM的UID

    那如何使應用程式的uid變為1000呢？

    由於我可以在Android系統源碼的環境下用make來編譯，所以需要做如下幾步：

l  在應用程式的AndroidManifest.xml檔案中的manifest節點中加入屬性：

android:sharedUserId="android.uid.system"；

通過Shared User id，擁有同一個User id的多個APK可以配置成運行在同一個進程中。那麼把程式的UID配成android.uid.system，也就是要讓程式運行在系統進程中，這樣就有許可權來設定首碼為hw.的屬性了。

l  修改Android.mk檔案，加入LOCAL_CERTIFICATE := platform；

加入UID還不夠，如果這時候安裝APK的話發現無法安裝，提示簽名不符，原因是程式想要運行在系統進程中還要有目標系統的platform. key，就是platform.pk8和platform.x509.pem兩個檔案。通過這樣的設定，系統才可以拿到platform.pk8和platform.x509.pem兩個檔案。使用這兩個key簽名後apk才真正可以放入系統進程中。

然後使用mm命令來編譯，產生的apk的uid就會成為1000。在去調用property_set("hw.jpeg.path", "/data/test.jpg");就不會有問題了。

另外需要說明的是，property_get()函數的使用是沒有這樣的限制的。

如果需要深入地瞭解property系統，可以參考如下文章：

Android Property System | Android屬性系統

http://blog.csdn.net/jackyu613/archive/2011/01/13/6136620.aspx

Android 的屬性系統（翻譯）

http://blog.csdn.net/tekkamanitachi/archive/2009/06/18/4280982.aspx

Android Property System | Android屬性系統

http://www.bangchui.org/read.php?tid=13375

Android中如何修改系統時間（應用程式獲得系統許可權）

http://dev.10086.cn/blog/?uid-49302-action-viewspace-itemid-907

Android 的系統屬性(SystemProperties)設定分析

http://blog.csdn.net/netpirate/archive/2009/11/11/4799272.aspx

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