Android——SystemProperties的应用
一.序
前文分析了build.prop这个系统属性文件的生成Android——build.prop 解析，每个属性都有一个名称和值，他们都是字符串格式。属性被大量使用在Android系统中，用来记录系统设置或进程之间的信息交换。属性是在整个系统中全局可见的。每个进程可以get/set属性，这里主要记录在java层或者c++层如果使用，以及整个system_property运作流程。
二.java层调用
源码位于/frameworks/base/core/java/android/os/SystemProperties.java中：
get属性：
/**
* 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属性：
/**
* 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);
}
都会调用本地接口：
private static native String native_get(String key); private static native void native_set(String key, String def);
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中：
extern int register_android_os_SystemProperties(JNIEnv *env);
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属性为例，调用：
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");
}
}
调用到/system/core/libcutils/properties.c中的property_set(key, val)。以java层的理解到这里就OK。
三.c++层的调用
/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;
}
通过一个普通的TCP(SOCK_STREAM)套接字进行通讯。
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);
...
}
以上是作为client端，通过socket向service发送消息。
四.property_service服务的启动
property_service 服务的启动是在android初始化的时候在/system/core/init/init.c时建立：
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守护进程分配一个共享内存区来存储这些属性。并且通过__libc_init（...)—— __libc_init_common(...)——__system_properties_init()；
由/bionic/libc/bionic/system_properties.c中的__system_properties_init()来初始化属性系统的共享内存。
从property_service_init_action调用到/system/core/init/property_service.c中的启动函数：
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，在这里加载了系统属性文件到共享内存，文件定义在/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"
属性信息按照上面的顺序被加载。后加载的属性会覆盖前面的属性值(当属性名称相同的时候)。当上面加载完成后，最后加载的是驻留属性，保存在/data/property文件中.
到这里property_service已经启动完毕！
五.property_service服务消息处理
在init守护进程中监听到有属性服务的事件时调用：
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请求连接，接收属性请求数，处理信息：
可以看到如果接收到的信息是以“ctl”开头，进行check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid, source_ctx)鉴权处理。
这里的传入消息值，发送消息进程的uid以及gid。
这里是控制权限数组：
/*
* 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中有各种权限的定义：
#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 */
有权限 就执行/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);
}
}
这个是用来 开启和关闭或者重启 服务！
一般的消息值鉴权check_perms(msg.name, cr.uid, cr.gid, source_ctx)。
一般的控制权限数组：
/* 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 },
...
};
有权限则执行：
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;
}
这个property_set就是set属性真正的执行函数！
可以看到会判断是否以“ro”字符串开头，如果接收到的消息值，也就是要set的属性值以这个作为开头，就代表只读，不能被改变.
如果共享内存中有则update_prop_info(pi, value, valuelen);没有就保存到内存中。
如果属性是有“net.”字符串开头，当设置这种属性的时候，“net.change”这条属性也会被自动设置，其内容设为最后更新过的属性名,用来记录net.*属性上面的变化。
如果属性是有“persist.”字符串开头，那么就认为是驻留属性，当修改的时候同时也会写进/data/property文件中。
最后调用property_changed(name, value)，通知属性已经改变，更新属性，仅仅在运行时可用的属性不需要调用这个方法，除非它们能被数据绑定。
到这里property_service服务已经大体分析完！
六.adb shell 命令
adb shell getprop 列出系统所有属性
adb shell getprop | grep lcd 列出包含lcd的属性
adb shell setprop <key> <value> 修改指定的系统属性
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