3.2.4　属性服务

我们知道，Windows平台上有一个叫注册表的东西。注册表可以存储一些类似key/value的键值对。一般而言，系统或某些应用程序会把自己的一些属性存储在注册表中，即使系统重启或应用程序重启，它还能够根据之前在注册表中设置的属性，进行相应的初始化工作。Android平台也提供了一个类似的机制，称之为属性服务（property service）。应用程序可通过这个属性机制，查询或设置属性。读者可以用adb shell登录到真机或模拟器上，然后用getprop命令查看当前系统中有哪些属性。比如我的HTC G7测试结果，如图3-2所示（图中只显示了部分属性）。

3.2.4　属性服务 - 图1

图　3-2　HTC G7属性示意图

这个属性服务是怎么实现的呢？下面来看代码，其中与init.c和属性服务有关的代码有下面两行：

property_init（）；

property_set_fd=start_property_service（）；

分别来看看它们。

1.属性服务初始化

（1）创建存储空间

先看property_init函数，代码如下所示：

[—＞property_service.c]

void property_init（void）

{

init_property_area（）；//初始化属性存储区域。

//加载default.prop文件。

load_properties_from_file（PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT）；

}

在properyty_init函数中，先调用init_property_area函数，创建一块用于存储属性的存储区域，然后加载default.prop文件中的内容。再看init_property_area是如何工作的，它的代码如下所示：

[—＞property_service.c]

static int init_property_area（void）

{

prop_area*pa；

if（pa_info_array）

return-1；

/*

初始化存储空间，PA_SIZE是这块存储空间的总大小，为32768字节，pa_workspace为workspace类型的结构体，下面是它的定义：

typedef struct{

void*data；//存储空间的起始地址

size_t size；//存储空间的大小

int fd；//共享内存的文件描述符

}workspace；

init_workspace函数调用Android系统提供的ashmem_create_region函数创建一块共享内存。关于共享内存的知识我们在第7章会接触，这里只需把它当做一块普通的内存就可以了。

*/

if（init_workspace（&pa_workspace,PA_SIZE））

return-1；

fcntl（pa_workspace.fd,F_SETFD,FD_CLOEXEC）；

//在32768个字节的存储空间中，有PA_INFO_START（1024）个字节用来存储头部信息。

pa_info_array=（void）（（（char）pa_workspace.data）+PA_INFO_START）；

pa=pa_workspace.data；

memset（pa，0，PA_SIZE）；

pa-＞magic=PROP_AREA_MAGIC；

pa-＞version=PROP_AREA_VERSION；

//system_property_area这个变量由bionic libc库输出，有什么用呢？

system_property_area=pa；

return 0；

}

上面的内容比较简单，不过最后的赋值语句可是大有来头。system_property_area是bionic libc库中输出的一个变量，为什么这里要给它赋值呢？

原来，虽然属性区域是由init进程创建的，但Android系统希望其他进程也能读取这块内存里的东西。为了做到这一点，它便做了以下两项工作：

把属性区域创建在共享内存上，而共享内存是可以跨进程的。这一点，已经在上面的代码中见到了，init_workspace函数内部将创建这个共享内存。

如何让其他进程知道这个共享内存呢？Android利用了gcc的constructor属性，这个属性指明了一个libc_prenit函数，当bionic libc库被加载时，将自动调用这个libc_prenit，这个函数内部就将完成共享内存到本地进程的映射工作。

（2）客户端进程获取存储空间

关于上面的内容，来看相关代码：

[—＞libc_init_dynamic.c]

//constructor属性指示加载器加载该库后，首先调用__libc_prenit函数。这一点和Windows上

//动态库的DllMain函数类似。

voidattribute（（constructor））__libc_prenit（void）；

void__libc_prenit（void）

{

……

__libc_init_common（elfdata）；//调用这个函数。

……

}

__libc_init_common函数为：

[—＞libc_init_common.c]

void__libc_init_common（uintptr_t*elfdata）

{

……

__system_properties_init（）；//初始化客户端的属性存储区域。

}

[—＞system_properties.c]

int__system_properties_init（void）

{

prop_area*pa；

int s,fd；

unsigned sz；

char*env；

……

//还记得在“启动zygote”一节中提到的添加环境变量的地方吗？属性存储区域的相关信息

//就是在那儿添加的，这里需要取出来使用了。

env=getenv（"ANDROID_PROPERTY_WORKSPACE"）；

//取出属性存储区域的文件描述符。关于共享内存的知识，第7章中将会进行介绍。

fd=atoi（env）；

env=strchr（env，'，'）；

if（！env）{

return-1；

}

sz=atoi（env+1）；

//映射init创建的那块内存到本地进程空间，这样本地进程就可以使用这块共享内存了。

//注意，映射的时候指定了PROT_READ属性，所以客户端进程只能读属性，而不能设置属性。

pa=mmap（0，sz,PROT_READ,MAP_SHARED,fd，0）；

if（pa==MAP_FAILED）{

return-1；

}

if（（pa-＞magic！=PROP_AREA_MAGIC）||（pa-＞version！=PROP_AREA_VERSION））{

munmap（pa,sz）；

return-1；

}

system_property_area=pa；

return 0；

}

上面的代码中有很多地方与共享内存有关，在第7章中会对与共享内存有关的问题进行介绍，大家也可先行学习有关共享内存的知识。

总之，通过这种方式，客户端进程可以直接读取属性空间，但没有权限设置属性。客户端进程又是如何设置属性的呢？

2.属性服务器的分析

（1）启动属性服务器

init进程会启动一个属性服务器，而客户端只能通过与属性服务器交互来设置属性。先来看属性服务器的内容，它由start_property_service函数启动，代码如下所示：

[—＞Property_servie.c]

int start_property_service（void）

{

int fd；

/*

加载属性文件，其实就是解析这些文件中的属性，然后把它设置到属性空间中去。Android系统一共提供了四个存储属性的文件，它们分别是：

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"

*/

load_properties_from_file（PROP_PATH_SYSTEM_BUILD）；

load_properties_from_file（PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT）；

load_properties_from_file（PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE）；

//有一些属性是需要保存到永久介质上的，这些属性文件则由下面这个函数加载，这些文件

//存储在/data/property目录下，并且这些文件的文件名必须以persist.开头。这个函数

//很简单，读者可自行研究。

load_persistent_properties（）；

//创建一个socket，用于IPC通信。

fd=create_socket（PROP_SERVICE_NAME,SOCK_STREAM，0666，0，0）；

if（fd＜0）return-1；

fcntl（fd,F_SETFD,FD_CLOEXEC）；

fcntl（fd,F_SETFL,O_NONBLOCK）；

listen（fd，8）；

return fd；

}

属性服务创建了一个用来接收请求的socket，可这个请求在哪里被处理呢？事实上，在init中的for循环处已经进行相关处理了。

（2）处理设置属性请求

接收请求的地方在init进程中，代码如下所示：

[—＞init.c：main函数片断]

if（ufds[1].revents==POLLIN）

handle_property_set_fd（property_set_fd）；

当属性服务器收到客户端请求时，init会调用handle_property_set_fd进行处理。这个函数的代码如下所示：

[—＞property_service.c]

void handle_property_set_fd（int fd）

{

prop_msg msg；

int s；

int r；

int res；

struct ucred cr；

struct sockaddr_un addr；

socklen_t addr_size=sizeof（addr）；

socklen_t cr_size=sizeof（cr）；

//先接收TCP连接。

if（（s=accept（fd，（struct sockaddr*）&addr，&addr_size））＜0）{

return；

}

//取出客户端进程的权限等属性。

if（getsockopt（s,SOL_SOCKET,SO_PEERCRED，&cr，&cr_size）＜0）{

……

return；

}

//接收请求数据。

r=recv（s，&msg,sizeof（msg），0）；

close（s）；

……

switch（msg.cmd）{

case PROP_MSG_SETPROP：

msg.name[PROP_NAME_MAX-1]=0；

msg.value[PROP_VALUE_MAX-1]=0；

/*

如果是ctl开头的消息，则认为是控制消息，控制消息用来执行一些命令，例如用adb shell登录后，输入setprop ctl.start bootanim就可以查看开机动画了，如果要关闭就输入setprop ctl.stop bootanim，是不是很有意思呢？

*/

if（memcmp（msg.name，"ctl."，4）==0）{

if（check_control_perms（msg.value,cr.uid,cr.gid））{

handle_control_message（（char）msg.name+4，（char）msg.value）；

}

……

}else{

//检查客户端进程是否有足够的权限。

if（check_perms（msg.name,cr.uid,cr.gid））{

//然后调用property_set设置。

property_set（（char）msg.name，（char）msg.value）；

}

……

}

break；

default：

break；

}

}

当客户端的权限满足要求时，init就调用property_set进行相关处理，这个函数比较简单，代码如下所示：

[—＞property_service.c]

int property_set（const charname,const charvalue）

{

prop_area*pa；

prop_info*pi；

int namelen=strlen（name）；

int valuelen=strlen（value）；

……

//从属性存储空间中寻找是否已经存在该属性。

pi=（prop_info*）__system_property_find（name）；

if（pi！=0）{

//如果属性名以ro.开头，则表示是只读的，不能设置，所以直接返回。

if（！strncmp（name，"ro."，3））return-1；

pa=system_property_area；

//更新该属性的值。

update_prop_info（pi,value,valuelen）；

pa-＞serial++；

__futex_wake（&pa-＞serial,INT32_MAX）；

}else{

//如果没有找到对应的属性，则认为是增加属性，所以需要新创建一项。注意，Android最多支持

//247项属性，如果目前属性的存储空间中已经有247项，则直接返回。

pa=system_property_area；

if（pa-＞count==PA_COUNT_MAX）return-1；

pi=pa_info_array+pa-＞count；

pi-＞serial=（valuelen＜＜24）；

memcpy（pi-＞name,name,namelen+1）；

memcpy（pi-＞value,value,valuelen+1）；

pa-＞toc[pa-＞count]=

（namelen＜＜24）|（（（unsigned）pi）-（（unsigned）pa））；

pa-＞count++；

pa-＞serial++；

__futex_wake（&pa-＞serial,INT32_MAX）；

}

//有一些特殊的属性需要特殊处理，这里主要是以net.change开头的属性。

if（strncmp（"net."，name,strlen（"net."））==0）{

if（strcmp（"net.change"，name）==0）{

return 0；

}

property_set（"net.change"，name）；

}else if（persistent_properties_loaded&&

strncmp（"persist."，name,strlen（"persist."））==0）{

//如果属性名以persist.开头，则需要把这些值写到对应的文件中去。

write_persistent_property（name,value）；

}

/*

还记得init.rc中的下面这句话吗？

on property：persist.service.adb.enable=1

start adbd

待persist.service.adb.enable属性置为1后，就会执行start adbd这个command，这是通过property_changed函数来完成的，它非常简单，读者可以自己阅读。

*/

property_changed（name,value）；

return 0；

}

好，属性服务端的工作已经了解了，下面看客户端是如何设置属性的。

（3）客户端发送请求

客户端通过property_set发送请求，property_set由libcutils库提供，代码如下所示：

[—＞properties.c]

int property_set（const charkey,const charvalue）

{

prop_msg msg；

unsigned resp；

……

msg.cmd=PROP_MSG_SETPROP；//设置消息码为PROP_MSG_SETPROP。

strcpy（（char*）msg.name,key）；

strcpy（（char*）msg.value,value）；

//发送请求。

return send_prop_msg（&msg）；

}

static int send_prop_msg（prop_msg*msg）

{

int s；

int r；

//建立和属性服务器的socket连接。

s=socket_local_client（PROP_SERVICE_NAME，

ANDROID_SOCKET_NAMESPACE_RESERVED，

SOCK_STREAM）；

if（s＜0）return-1；

//通过socket发送出去。

while（（r=send（s,msg,sizeof（prop_msg），0））＜0）{

if（（errno==EINTR）||（errno==EAGAIN））continue；

break；

}

if（r==sizeof（prop_msg））{

r=0；

}else{

r=-1；

}

close（s）；

return r；

}

至此，属性服务器就介绍完了。总体来说，还算比较简单。