Android SystemProperties 系统属性分析

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      }