【Android N兼容问题】Android N上系统预置应用调用第三方库初始化失败
【Android N兼容问题】Android N上系统预置应用调用第三方库初始化失败
一、问题描述
开发系统ROM需要预置一款内部应用，预置位置在”system/priv-app下”，该应用使用到了百度地图的so库； 在调用到该so库的地方，报初始化失败，查看log发现以下出错log:
05-22 10:02:17.963 11659 11659 E linker : library "/data/user/0/com.xxx.xxx.voc/lib/libgnustl_shared.so" ("/system/priv-app/xxx/lib/arm/libgnustl_shared.so") needed or dlopened by "/system/lib/libnativeloader.so"
is not accessible for the namespace: [name="classloader-namespace", ld_library_paths="", default_library_paths="", permitted_paths="/data:/mnt/expand"]
...
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: Caused by: java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: library "/data/user/0/com.xxx.xxx.voc/lib/libgnustl_shared.so"
needed or dlopened by "/system/lib/libnativeloader.so" is not accessible for the namespace "classloader-namespace"
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at java.lang.Runtime.load0(Runtime.java:908)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at java.lang.System.load(System.java:1505)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at com.baidu.navisdk.adapter.impl.BaiduNaviManager.loadNativeLibrary(BaiduNaviManager.java:311)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at com.baidu.navisdk.adapter.impl.BaiduNaviManager.loadBaiduNaviNativeLibrary(BaiduNaviManager.java:294)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at com.baidu.navisdk.adapter.impl.BaiduNaviManager.init(BaiduNaviManager.java:693)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: at com.baidu.navisdk.adapter.impl.BaiduNaviSDKStub.init(BaiduNaviSDKStub.java:399)
05-22 10:02:17.965 11659 11659 W System.err: ... 17 more log显示应该是百度sdk的so库is not accessible for the namespace，因此load so库时失败，导致最终百度地图sdk初始化失败；
该应用开发人员告知使用adb install -r 方式可以成功初始化，但是push的方式无法成功初始化，同样编到版本里的该应用同样无法初始化成功。
二、问题分析：
1.找到打印出错的代码位置
打印这句异常log的地方，是在 /bionic/linker/linker.cpp中的static bool load_library()函数中：
/bionic/linker/linker.cpp
static bool load_library(android_namespace_t* ns,
LoadTask* task,
LoadTaskList* load_tasks,
int rtld_flags,
const std::string& realpath) {
...
if (!ns->is_accessible(realpath)) {
// TODO(dimitry): workaround for http://b/26394120 - the grey-list
const soinfo* needed_by = task->is_dt_needed() ? task->get_needed_by() : nullptr;
if (is_greylisted(name, needed_by)) {
// print warning only if needed by non-system library
if (needed_by == nullptr || !is_system_library(needed_by->get_realpath())) {
const soinfo* needed_or_dlopened_by = task->get_needed_by();
const char* sopath = needed_or_dlopened_by == nullptr ? "(unknown)" :
needed_or_dlopened_by->get_realpath();
DL_WARN("library \"%s\" (\"%s\") needed or dlopened by \"%s\" is not accessible for the namespace \"%s\""
" - the access is temporarily granted as a workaround for http://b/26394120, note that the access"
" will be removed in future releases of Android.",
name, realpath.c_str(), sopath, ns->get_name());
add_dlwarning(sopath, "unauthorized access to", name);
}
} else {
// do not load libraries if they are not accessible for the specified namespace.
const char* needed_or_dlopened_by = task->get_needed_by() == nullptr ?
"(unknown)" :
task->get_needed_by()->get_realpath();
DL_ERR("library \"%s\" needed or dlopened by \"%s\" is not accessible for the namespace \"%s\"",
name, needed_or_dlopened_by, ns->get_name());
PRINT("library \"%s\" (\"%s\") needed or dlopened by \"%s\" is not accessible for the"
" namespace: [name=\"%s\", ld_library_paths=\"%s\", default_library_paths=\"%s\","
" permitted_paths=\"%s\"]",
name, realpath.c_str(),
needed_or_dlopened_by,
ns->get_name(),
android::base::Join(ns->get_ld_library_paths(), ':').c_str(),
android::base::Join(ns->get_default_library_paths(), ':').c_str(),
android::base::Join(ns->get_permitted_paths(), ':').c_str());
return false;
}
}
...
return true;
}我们注意到注释：
// TODO(dimitry): workaround for http://b/26394120 - the grey-list
// print warning only if needed by non-system library
// do not load libraries if they are not accessible for the specified namespace.这里其实是Android N的新的特性。
2. Android N 限制应用使用非公共NDK API
从Android N开始，本地库只能引用公共的NDK API，系统将阻止应用动态连接非NDK平台的so库。Android 7.0 行为变更 中指出如果您的应用使用动态链接到私有平台 API 的第三方库，您可能也会看到上述错误 logcat 输出。
谷歌也列了一个灰名单（grey list），这个灰名单上的so库可以被第三方apk调用。这个灰名单是Google play上Top 100的apk使用频率最高的so库。但是谷歌也声明了，这个灰名单措施是暂时性的，以后会逐步去除。
/bionic/linker/linker.cpp
// TODO(dimitry): The grey-list is a workaround for http://b/26394120 ---
// gradually remove libraries from this list until it is gone.
static bool is_greylisted(const char* name, const soinfo* needed_by) {
static const char* const kLibraryGreyList[] = {
"libandroid_runtime.so",
"libbinder.so",
"libcrypto.so",
"libcutils.so",
"libexpat.so",
"libgui.so",
"libmedia.so",
"libnativehelper.so",
"libskia.so",
"libssl.so",
"libstagefright.so",
"libsqlite.so",
"libui.so",
"libutils.so",
"libvorbisidec.so",
nullptr
};我们尝试将库 “/data/user/0/com.xxx.xxx.voc/lib/libgnustl_shared.so”,加到这个名单中，然后单编linker，push到system/bin下，添加可执行权限，然后发现，在load这个库时通过了，但该应用引用的其他第三方库还是报了上面log的异常，我们添加该应用所有的第三方库这里就不会报错了，但显然这不是一个好的解决方案。
3. 比较adb install -r 和adb push区别
在linker.cpp的load_library()函数一开始的地方加上log
static bool load_library(android_namespace_t* ns,
LoadTask* task,
LoadTaskList* load_tasks,
int rtld_flags,
const std::string& realpath) {
off64_t file_offset = task->get_file_offset();
const char* name = task->get_name();
const android_dlextinfo* extinfo = task->get_extinfo();
PRINT("mydebug library \"%s\" (\"%s\") ,permitted_paths=\"%s\"]",
name, realpath.c_str(),
android::base::Join(ns->get_permitted_paths(), ':').c_str());
...
}a.使用adb push至system/priv-app下时这里打的log是:
06-02 16:28:19.299 8809 8809 E linker : mydebug library "/data/user/0/com.xxx.xxx.voc/lib/libapp_BaiduVIlib.so" ("/system/priv-app/xxx/lib/arm/libapp_BaiduVIlib.so") , permitted_paths="/data:/mnt/expand"]b.使用adb install -r的方式发现初始化成功这里打的log是：
06-02 16:29:42.346 9585 9585 E linker : mydebug library "/data/user/0/com.xxx.xxx.voc/lib/libapp_BaiduVIlib.so" ("/data/app/com.xxx.xxx.voc-1/lib/arm/libapp_BaiduVIlib.so") ,permitted_paths="/data:/mnt/expand"] 可以看到adb install -r的方式是将apk安装到了data/app下，而后面的log显示permitted_paths是包含/data路径下的因此使用adb install -r的方式是不会报错的；，
在源码里搜”/data:/mnt/expand”意外的发现：
//system/core/libnativeloader/native_loader.cpp
// (http://b/27588281) This is a workaround for apps using custom classloaders and calling
// System.load() with an absolute path which is outside of the classloader library search path.
// This list includes all directories app is allowed to access this way.
static constexpr const char* kWhitelistedDirectories = "/data:/mnt/expand"; 意思就是使用System.load() 一个在classloader的库之外的绝对路径下的库，这些路径之下是可以获取的。使用adb install 或者点击安装包安装都会安装在data/app下，而kWhitelistedDirectories 默认就有/data目录，因此正常安装的三方应用即使调用三方库也是ok的。
我们尝试将system/priv-app加到这个permitted_paths中：
static constexpr const char* kWhitelistedDirectories = "/data:/mnt/expand:/system/priv-app";编system.img后验证ok：预置的apk调用百度地图sdk初始化成功。
三、总结：
1.以上是做ROM开发时遇到的Android N上的库引用失败的案例,由于是手机ROM预置的应用，我们可以在平台的基础上修改已达到适配；
2.但在网上搜了一番，很多出现类似的出错log是在三方应用加载系统私有库时出现：
在AndroidＮ上当三方应用加载系统私有库的时候，系统会限制其加载，Android N加载系统私有库时出现is not accessible for the namespace错误和针对该错误的解决方法 这篇博客中指出，可以将需要的系统私有库pull出来，集成在apk项目中再使用System.loadLibrary()方法调用。
当然,Android 7.0 行为变更#NDK 应用链接至平台库 这篇文章中详细介绍了三方应用调用私有库的规范方式，上面的方法及前面所提到的灰名单是Android N上的过度方式，做应用开发的话应当及时发现这个新改动并及时完善，以避免应用在新平台新机器中出现不好的用户体验。
日后有新的使用经历再更新本篇博客。
参考博客：
Android 7.0 行为变更#NDK 应用链接至平台库：
https://developer.android.google.cn/about/versions/nougat/android-7.0-changes.html#perm
Android中adb push和adb install的使用区别:
http://www.cnblogs.com/permanent2012moira/p/4181317.html
Framework基础：AndroidN公共so库怎么定义:
http://www.qingpingshan.com/rjbc/az/247686.html
Android N加载系统私有库时出现is not accessible for the namespace错误和针对该错误的解决方法:
http://blog.csdn.net/wjskeepmaking/article/details/70153995