Android系统属性SystemProperties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：

1.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" 

2.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. } 

3.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. } 

4.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 */</span> 

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.     load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD); 
  37.     load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT); 
  38.     load_properties_from_file(PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE); 
  39.     /* Read persistent properties after all default values have been loaded. */ 
  40.     load_persistent_properties(); 
  41.      
  42.     fd = create_socket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM, 0666, 0, 0); 
  43.     if(fd < 0) return -1; 
  44.     fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC); 
  45.     fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK); 
  46.  
  47.     listen(fd, 8 ); 
  48.     return fd; 
  49. } 
  50. void handle_property_set_fd(int fd) 
  51. { 
  52.     switch(msg.cmd) { 
  53.     case PROP_MSG_SETPROP: 
  54.         msg.name[PROP_NAME_MAX-1] = 0; 
  55.         msg.value[PROP_VALUE_MAX-1] = 0; 
  56.  
  57.     if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) { 
  58.         if (check_control_perms(msg.value, cr.uid)) { 
  59.             handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value); 
  60.         } else { 
  61.             ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid: %d pid:%d\n", 
  62.             msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.pid); 
  63.         } 
  64.     } else { 
  65.         if (check_perms(msg.name, cr.uid)) { 
  66.             property_set((char*) msg.name, (char*) msg.value); 
  67.         } else { 
  68.         ERROR("sys_prop: permission denied uid:%d  name:%s\n", 
  69.             cr.uid, msg.name); 
  70.         } 
  71.     } 
  72.     break; 
  73.  
  74.     default: 
  75.         break; 
  76.     } 
  77. }

5.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. }