Android平台上使用属性系统(property system)

来源：互联网发布：淘宝信用度查询编辑：程序博客网时间：2024/05/22 03:02

在使用Android的属性系统(property system)时遇到了一些问题，结合此次经历，对属性系统的使用做以简单介绍。

一、Property系统简介

属性系统是android的一个重要特性。它作为一个服务运行，管理系统配置和状态。所有这些配置和状态都是属性。每个属性是一个键值对（key/value pair），其类型都是字符串。

从功能上看，属性与windows系统的注册表非常相似。许多android应用程序和库直接或者间接地依赖此特性，以决定它们的运行时行为。例如，adbd进程查询属性服务已确认当前是否运行在模拟器环境中。另一个例子是java.io.File.pathSpearator，其返回存储于属性服务中的值。

二、Property系统使用

使用property系统，首先需要包含头文件<cutils/properties.h>，同时需要在Android.mk文件中加入库libcutils。

具体的使用实例如下：

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系统的使用很简单，这里需要说明的，只有一个问题，那就是属性名称。

三、Property系统的属性名称

Property系统中使用的属性名称有一定的命名规则。

如果属性名称以“ro.”开头，那么这个属性被视为只读属性。一旦设置，属性值不能改变。

如果属性名称以“persist.”开头，当设置这个属性时，其值也将写入/data/property。

如果属性名称以“net.”开头，当设置这个属性时，“net.change”属性将会自动设置，以加入到最后修改的属性名。（这是很巧妙的。 netresolve模块的使用这个属性来追踪在net.*属性上的任何变化。）

属性“ ctrl.start ”和“ ctrl.stop ”是用来启动和停止服务。每一项服务必须在/init.rc中定义.系统启动时，与init守护进程将解析init.rc和启动属性服务。一旦收到设置“ ctrl.start ”属性的请求，属性服务将使用该属性值作为服务名找到该服务，启动该服务。这项服务的启动结果将会放入“ init.svc.<服务名>“属性中。客户端应用程序可以轮询那个属性值，以确定结果。

另外，还有其他的前缀；在介绍这些前缀之前，我们先来看点别的东西。

在文件system/core/init/property_service.h中，有如下两个函数定义：

extern void handle_property_set_fd(int fd);

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

它们的实现都位于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);

}

……

}

在开机启动后的init操作中，会执行一个loop循环，当检测到有新的设置时，进入设置流程，鉴权失败会提示相关的异常，如：

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

这里得介绍一下函数handle_property_set_fd()，其实现为：

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()的实现如下：

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;

}

通过这两个函数，我们可以知道，我们所设置的属性名称hw.jpeg.path会与结构体property_perms中的前缀做比较，如果满足，则又会比较uid。

结构体property_perms的定义如下：

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 }

};

此时，我们就知道hw.在property_perms中是存在的，那么uid是否能匹配呢？我们看到hw.对应的uid为AID_SYSTEM。

AID_SYSTEM的定义位于：

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 */

当我们使用属性名称为hw.jpeg.path时，那我们的应用程序的uid必须为1000，否则在函数handle_property_set_fd()中就会报出类似这样的错误：

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

四、使应用程序具有AID_SYSTEM的UID

那如何使应用程序的uid变为1000呢？

由于我可以在Android系统源码的环境下用make来编译，所以需要做如下几步：

l 在应用程序的AndroidManifest.xml文件中的manifest节点中加入属性：

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

通过Shared User id，拥有同一个User id的多个APK可以配置成运行在同一个进程中。那么把程序的UID配成android.uid.system，也就是要让程序运行在系统进程中，这样就有权限来设置前缀为hw.的属性了。

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

加入UID还不够，如果这时候安装APK的话发现无法安装，提示签名不符，原因是程序想要运行在系统进程中还要有目标系统的platform. key，就是platform.pk8和platform.x509.pem两个文件。通过这样的设置，系统才可以拿到platform.pk8和platform.x509.pem两个文件。使用这两个key签名后apk才真正可以放入系统进程中。

然后使用mm命令来编译，生成的apk的uid就会成为1000。在去调用

property_set("hw.jpeg.path", "/data/test.jpg");就不会有问题了。

另外需要说明的是，property_get()函数的使用是没有这样的限制的。

如果需要深入地了解property系统，可以参考如下文章：

Android Property System | Android属性系统

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

Android 的属性系统（翻译）

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

Android Property System | Android属性系统

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

Android中如何修改系统时间（应用程序获得系统权限）

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

Android 的系统属性(SystemProperties)设置分析

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

Android 的系统属性包括两部分：文件保存的持久属性和每次开机导入的cache属性。前者主要保存在下面几个文件中：

bionic/libc/include/sys/_system_properties.h

1     #define PROP_SERVICE_NAME "property_service"
2     #define PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT  "/default.prop"
3     #define PROP_PATH_SYSTEM_BUILD     "/system/build.prop"
4     #define PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT   "/system/default.prop"
5     #define PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE   "/data/local.prop"

后者则通过frameworks/base/core/java/android/os/SystemProperties.java的接口定义，

1     private static native String native_get(String key);
2     private static native String native_get(String key, String def);
3     private static native void native_set(String key, String def);
4     public static void set(String key, String val) {
5         if (key.length() > PROP_NAME_MAX) {
6             throw new IllegalArgumentException("key.length > " + PROP_NAME_MAX);
7         }
8         if (val != null && val.length() > PROP_VALUE_MAX) {
9             throw new IllegalArgumentException("val.length > " +
10                 PROP_VALUE_MAX);
11         }
12         native_set(key, val);
13     }

该接口类在初始化运行环境中注册对应的cpp接口android_os_SystemProperties.cpp，实际操作通过JNI调用的是cpp文件对应的接口：

frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

1     namespace android {
2     extern int register_android_os_SystemProperties(JNIEnv *env);
3     }

frameworks/base/core/jni/android_os_SystemProperties.cpp

1     static void SystemProperties_set(JNIEnv *env, jobject clazz, jstring keyJ, jstring valJ)
2     {
3         int err;
4         const char* key;
5         const char* val;
6         key = env->GetStringUTFChars(keyJ, NULL);
7         if (valJ == NULL) {
8             val = "";       /* NULL pointer not allowed here */
9         } else {
10             val = env->GetStringUTFChars(valJ, NULL);
11         }
12         err = property_set(key, val);
13         env->ReleaseStringUTFChars(keyJ, key);
14         if (valJ != NULL) {
15             env->ReleaseStringUTFChars(valJ, val);
16         }
17     }

设置key的value时，需要作鉴权，根据设置程序所在进程的fd获知uid值，比如system server进程可以设置net打头的key，不可以设置gsm打头的key，相关的定义如下：

system/core/include/private/android_filesystem_config.h

1     #define AID_ROOT             0  /* traditional unix root user */
2     #define AID_SYSTEM        1000  /* system server */
3     #define AID_RADIO         1001  /* telephony subsystem, RIL */
4     #define AID_DHCP          1014  /* dhcp client */
5     #define AID_SHELL         2000  /* adb and debug shell user */
6     #define AID_CACHE         2001  /* cache access */
7     #define AID_APP          10000 /* first app user */

system/core/init/property_service.c

1     #define PERSISTENT_PROPERTY_DIR  "/data/property"
2     struct {
3         const char *prefix;
4         unsigned int uid;
5     } property_perms[] = {
6         { "net.rmnet0.",    AID_RADIO },
7         { "net.gprs.",      AID_RADIO },
8         { "ril.",           AID_RADIO },
9         { "gsm.",           AID_RADIO },
10         { "net.dns",        AID_RADIO },
11         { "net.usb0",       AID_RADIO },
12         { "net.",           AID_SYSTEM },
13         { "dev.",           AID_SYSTEM },
14         { "runtime.",       AID_SYSTEM },
15         { "hw.",            AID_SYSTEM },
16         { "sys.",        AID_SYSTEM },
17         { "service.",    AID_SYSTEM },
18         { "wlan.",        AID_SYSTEM },
19         { "dhcp.",        AID_SYSTEM },
20         { "dhcp.",        AID_DHCP },
21         { "debug.",        AID_SHELL },
22         { "log.",        AID_SHELL },
23         { "service.adb.root",    AID_SHELL },
24         { "persist.sys.",    AID_SYSTEM },
25         { "persist.service.",   AID_SYSTEM },
26         { NULL, 0 }
27     };
28     int property_set(const char *name, const char *value)
29     {
30         property_changed(name, value);
31         return 0;
32     }
33     int start_property_service(void)
34     {
35         int fd;
36
37         load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD);
38         load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT);
39         load_properties_from_file(PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE);
40         /* Read persistent properties after all default values have been loaded. */
41         load_persistent_properties();
42
43         fd = create_socket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM, 0666, 0, 0);
44         if(fd < 0) return -1;
45         fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
46         fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);
47
48         listen(fd, 8);
49         return fd;
50     }
51     void handle_property_set_fd(int fd)
52     {
53         switch(msg.cmd) {
54         case PROP_MSG_SETPROP:
55             msg.name[PROP_NAME_MAX-1] = 0;
56             msg.value[PROP_VALUE_MAX-1] = 0;
57
58             if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) {
59                 if (check_control_perms(msg.value, cr.uid)) {
60                     handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value);
61                 } else {
62                     ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid: %d pid:%d\n",
63                             msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.pid);
64                 }
65             } else {
66                 if (check_perms(msg.name, cr.uid)) {
67                     property_set((char*) msg.name, (char*) msg.value);
68                 } else {
69                     ERROR("sys_prop: permission denied uid:%d  name:%s\n",
70                           cr.uid, msg.name);
71                 }
72             }
73             break;
74
75         default:
76             break;
77         }
78     }

在开机启动后的init操作中，会执行一个loop循环，当检测到有新的设置时，进入设置流程，鉴权失败会提示相关的异常，如sys_prop: permission denied uid:1000 name:gsm.phone.id

system/core/init/init.c

1     void property_changed(const char *name, const char *value)
2     {
3         if (property_triggers_enabled) {
4             queue_property_triggers(name, value);
5             drain_action_queue();
6         }
7     }
8     int main(int argc, char **argv)
9     {
10         parse_config_file("/init.rc");
11         qemu_init();
12         device_fd = device_init();
13         property_init();
14         fd = open(console_name, O_RDWR);
15         property_set_fd = start_property_service();
16         ufds[0].fd = device_fd;
17         ufds[0].events = POLLIN;
18         ufds[1].fd = property_set_fd;
19         ufds[1].events = POLLIN;
20         ufds[2].fd = signal_recv_fd;
21         ufds[2].events = POLLIN;
22         fd_count = 3;
23         for(;;) {
24             if (ufds[0].revents == POLLIN)
25                 handle_device_fd(device_fd);
26
27             if (ufds[1].revents == POLLIN)
28                 handle_property_set_fd(property_set_fd);
29             if (ufds[3].revents == POLLIN)
30                 handle_keychord(keychord_fd);
31         }
32         return 0;
33     }

OVER！