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Android——SystemProperties的應用

編輯：關於Android編程

一.序

前文分析了build.prop這個系統屬性文件的生成http://blog.csdn.net/jscese/article/details/18699155，每個屬性都有一個名稱和值，他們都是字符串格式。屬性被大量使用在Android系統中，用來記錄系統設置或進程之間的信息交換。屬性是在整個系統中全局可見的。每個進程可以get/set屬性，這裡主要記錄在java層或者c++層如果使用，以及整個system_property運作流程。


二.java層調用

源碼位於/frameworks/base/core/java/android/os/SystemProperties.java中：

get屬性： 
  /**
     * Get the value for the given key.
     * @return an empty string if the key isn't found
     * @throws IllegalArgumentException if the key exceeds 32 characters
     */
    public static String get(String key) {
        if (key.length() > PROP_NAME_MAX) {
            throw new IllegalArgumentException("key.length > " + PROP_NAME_MAX);
        }
        return native_get(key);
    }

set屬性： 
    /**
     * Set the value for the given key.
     * @throws IllegalArgumentException if the key exceeds 32 characters
     * @throws IllegalArgumentException if the value exceeds 92 characters
     */
    public static void set(String key, String val) {
        if (key.length() > PROP_NAME_MAX) {
            throw new IllegalArgumentException("key.length > " + PROP_NAME_MAX);
        }
        if (val != null && val.length() > PROP_VALUE_MAX) {
            throw new IllegalArgumentException("val.length > " +
                PROP_VALUE_MAX);
        }
        native_set(key, val);
    }

都會調用本地接口： 
private static native String native_get(String key);
private static native void native_set(String key, String def);


該接口類在初始化運行環境中注冊對應的cpp接口android_os_SystemProperties.cpp，實際操作通過JNI調用的是cpp文件對應的接口：

/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp中：

extern int register_android_os_SystemProperties(JNIEnv *env);


/frameworks/base/core/jni/android_os_SystemProperties.cpp中JNI： 

static JNINativeMethod method_table[] = {
    { "native_get", "(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;",
      (void*) SystemProperties_getS },
    { "native_get", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;",
      (void*) SystemProperties_getSS },
    { "native_get_int", "(Ljava/lang/String;I)I",
      (void*) SystemProperties_get_int },
    { "native_get_long", "(Ljava/lang/String;J)J",
      (void*) SystemProperties_get_long },
    { "native_get_boolean", "(Ljava/lang/String;Z)Z",
      (void*) SystemProperties_get_boolean },
    { "native_set", "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;)V",
      (void*) SystemProperties_set },
    { "native_add_change_callback", "()V",
      (void*) SystemProperties_add_change_callback },
};

以set屬性為例，調用：

static void SystemProperties_set(JNIEnv *env, jobject clazz,
                                      jstring keyJ, jstring valJ)
{
    int err;
    const char* key;
    const char* val;

    if (keyJ == NULL) {
        jniThrowNullPointerException(env, "key must not be null.");
        return ;
    }
    key = env->GetStringUTFChars(keyJ, NULL);

    if (valJ == NULL) {
        val = "";       /* NULL pointer not allowed here */
    } else {
        val = env->GetStringUTFChars(valJ, NULL);
    }

    err = property_set(key, val);

    env->ReleaseStringUTFChars(keyJ, key);

    if (valJ != NULL) {
        env->ReleaseStringUTFChars(valJ, val);
    }

    if (err < 0) {
        jniThrowException(env, "java/lang/RuntimeException",
                          "failed to set system property");
    }
}

調用到/system/core/libcutils/properties.c中的property_set(key, val)。以java層的理解到這裡就OK。


三.c++層的調用

/system/core/libcutils/properties.c中的：

int property_set(const char *key, const char *value)
{
    return __system_property_set(key, value);
}

到/bionic/libc/bionic/system_properties.c中： 
int __system_property_set(const char *key, const char *value)
{
....


    memset(&msg, 0, sizeof msg);
    msg.cmd = PROP_MSG_SETPROP;
    strlcpy(msg.name, key, sizeof msg.name);
    strlcpy(msg.value, value, sizeof msg.value);


    err = send_prop_msg(&msg);
    if(err < 0) {
        return err;
    }


    return 0;
}

通過一個普通的TCP(SOCK_STREAM)套接字進行通訊。

static int send_prop_msg(prop_msg *msg)
{
    struct pollfd pollfds[1];
    struct sockaddr_un addr;
    socklen_t alen;
    size_t namelen;
    int s;
    int r;
    int result = -1;


    s = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
    if(s < 0) {
        return result;
    }


    memset(&addr, 0, sizeof(addr));
    namelen = strlen(property_service_socket);
...
}

以上是作為client端，通過socket向service發送消息。




四.property_service服務的啟動

property_service 服務的啟動是在android初始化的時候在/system/core/init/init.c時建立：


int main(int argc, char **argv)
{
    int fd_count = 0;
    struct pollfd ufds[4];
...
int property_set_fd_init = 0;
...
 queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");
...
 if (!property_set_fd_init && get_property_set_fd() > 0) {
            ufds[fd_count].fd = get_property_set_fd();
            ufds[fd_count].events = POLLIN;
            ufds[fd_count].revents = 0;
            fd_count++;
            property_set_fd_init = 1;
        }
...
  if (ufds[i].revents == POLLIN) {
                if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())
                    handle_property_set_fd();
...
}

由init守護進程分配一個共享內存區來存儲這些屬性。並且通過__libc_init（...)—— __libc_init_common(...)——__system_properties_init()；

由/bionic/libc/bionic/system_properties.c中的__system_properties_init()來初始化屬性系統的共享內存。


在這裡啟動了property_service這個系統屬性服務，http://blog.csdn.net/jscese/article/details/17115395這裡有啟動相關細節。


從property_service_init_action調用到/system/core/init/property_service.c中的啟動函數：

void start_property_service(void)
{
    int fd;


    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD);
    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT);
    load_override_properties();
    /* Read persistent properties after all default values have been loaded. */
    load_persistent_properties();


    fd = create_socket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM, 0666, 0, 0);
    if(fd < 0) return;
    fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
    fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);


    listen(fd, 8);
    property_set_fd = fd;
}

可以看到，在這裡加載了系統屬性文件到共享內存，文件定義在/bionic/libc/include/sys/_system_properties.h：

#define PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT  "/default.prop"
#define PROP_PATH_SYSTEM_BUILD     "/system/build.prop"
#define PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT   "/system/default.prop"
#define PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE   "/data/local.prop"

屬性信息按照上面的順序被加載。後加載的屬性會覆蓋前面的屬性值(當屬性名稱相同的時候)。當上面加載完成後，最後加載的是駐留屬性，保存在/data/property文件中.

創建了一個SOCK_STREAM套接字並進入監聽listen狀態！

到這裡property_service已經啟動完畢！



五.property_service服務消息處理

在init守護進程中監聽到有屬性服務的事件時調用：

void handle_property_set_fd()
{
    prop_msg msg;
...
 if ((s = accept(property_set_fd, (struct sockaddr *) &addr, &addr_size)) < 0) {
        return;
    }
...
 r = TEMP_FAILURE_RETRY(recv(s, &msg, sizeof(msg), 0));
...
 switch(msg.cmd) {
    case PROP_MSG_SETPROP:
...
  if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) {
            // Keep the old close-socket-early behavior when handling
            // ctl.* properties.
            close(s);
            if (check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid, source_ctx)) {
                handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value);
            } else {
                ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid:%d gid:%d pid:%d\n",
                        msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.gid, cr.pid);
            }
        } else {
            if (check_perms(msg.name, cr.uid, cr.gid, source_ctx)) {
                property_set((char*) msg.name, (char*) msg.value);
            } else {
                ERROR("sys_prop: permission denied uid:%d  name:%s\n",
                      cr.uid, msg.name);
            }
...
}

接收socket請求連接，接收屬性請求數，處理信息：

可以看到如果接收到的信息是以“ctl”開頭，進行check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid, source_ctx)鑒權處理。

這裡的傳入消息值，發送消息進程的uid以及gid。

這裡是控制權限數組：

/*
 * White list of UID that are allowed to start/stop services.
 * Currently there are no user apps that require.
 */
struct {
    const char *service;
    unsigned int uid;
    unsigned int gid;
} control_perms[] = {
    { "dumpstate",AID_SHELL, AID_LOG },
    { "ril-daemon",AID_RADIO, AID_RADIO },
     {NULL, 0, 0 }
};

在/system/core/include/private/android_filesystem_config.h中有各種權限的定義：

#define AID_ROOT             0  /* traditional unix root user */

#define AID_SYSTEM        1000  /* system server */

#define AID_RADIO         1001  /* telephony subsystem, RIL */
#define AID_BLUETOOTH     1002  /* bluetooth subsystem */
#define AID_GRAPHICS      1003  /* graphics devices */


有權限 就執行/system/core/init/init.c中的：

void handle_control_message(const char *msg, const char *arg)
{
    if (!strcmp(msg,"start")) {
        msg_start(arg);
    } else if (!strcmp(msg,"stop")) {
        msg_stop(arg);
    } else if (!strcmp(msg,"restart")) {
        msg_stop(arg);
        msg_start(arg);
    } else {
        ERROR("unknown control msg '%s'\n", msg);
    }
}

這個是用來 開啟和關閉或者重啟 服務！


一般的消息值鑒權check_perms(msg.name, cr.uid, cr.gid, source_ctx)。

一般的控制權限數組：

/* White list of permissions for setting property services. */
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 },
...
};

有權限則執行： 

int property_set(const char *name, const char *value)
{
...
 if(pi != 0) {
        /* ro.* properties may NEVER be modified once set */
        if(!strncmp(name, "ro.", 3)) 
         return -1;
...
 /* If name starts with "net." treat as a DNS property. */
    if (strncmp("net.", name, strlen("net.")) == 0)  {
        if (strcmp("net.change", name) == 0) {
            return 0;
        }
       /*
        * The 'net.change' property is a special property used track when any
        * 'net.*' property name is updated. It is _ONLY_ updated here. Its value
        * contains the last updated 'net.*' property.
        */
        property_set("net.change", name);
    } else if (persistent_properties_loaded &&
            strncmp("persist.", name, strlen("persist.")) == 0) {
        /*
         * Don't write properties to disk until after we have read all default properties
         * to prevent them from being overwritten by default values.
         */
        write_persistent_property(name, value);
#ifdef HAVE_SELINUX
    } else if (strcmp("selinux.reload_policy", name) == 0 &&
               strcmp("1", value) == 0) {
        selinux_reload_policy();
#endif
    }
    property_changed(name, value);
    return 0;
}

這個property_set就是set屬性真正的執行函數！


可以看到會判斷是否以“ro”字符串開頭，如果接收到的消息值，也就是要set的屬性值以這個作為開頭，就代表只讀，不能被改變.


如果共享內存中有則update_prop_info(pi, value, valuelen);沒有就保存到內存中。


如果屬性是有“net.”字符串開頭，當設置這種屬性的時候，“net.change”這條屬性也會被自動設置，其內容設為最後更新過的屬性名,用來記錄net.*屬性上面的變化。


如果屬性是有“persist.”字符串開頭，那麼就認為是駐留屬性，當修改的時候同時也會寫進/data/property文件中。


最後調用property_changed(name, value)，通知屬性已經改變，更新屬性，僅僅在運行時可用的屬性不需要調用這個方法，除非它們能被數據綁定。


到這裡property_service服務已經大體分析完！



六.adb shell 命令

adb shell getprop 列出系統所有屬性


adb shell getprop | grep lcd 列出包含lcd的屬性


adb shell setprop 修改指定的系統屬性




撰寫不易，轉載請注明出處http://blog.csdn.net/jscese/article/details/18700903。




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