Android Framework 之HelloWorld（三）

本来是要写一个linux驱动，用于控制led灯的，但考虑到nanopc-T4的内核已经帮我们配置好设备树，已经可以利用/sys/class/gpio操作gpio了，所以没必要再造轮子了！

在shell里，可以利用下面的命令控制Led灯的亮与灭：

#导出GPIO0_A0管脚
echo 32 > /sys/class/gpio/export
#让GPIO0_A0管脚作为输出使用
echo out > /sys/class/gpio/gpio32/direction
#GPIO0_A0输出高电平
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio32/value
#GPIO0_A0输出低电平
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio32/value

接上串口或者adb shell进去shell终端，先来看下export的用户和组：

nanopc-t4:/ $ ls -l /sys/class/gpio/                                           
total 0
--w--w---- 1 root   system 4096 2020-08-22 04:50 export
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpio156 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpio156
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpiochip0 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpiochip0
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpiochip128 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpiochip128
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpiochip32 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpiochip32
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpiochip64 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpiochip64
lrwxrwxrwx 1 root   root      0 2020-08-22 07:48 gpiochip96 -> ../../devices/platform/pinctrl/gpio/gpiochip96
--w--w---- 1 root   system 4096 2020-08-22 04:50 unexport

可以看出，export是普通文件，拥有者具有“写”权限，组内其他成员具有“写”权限，其他用户则没有任何权限，export属于root用户，所属组为system。

android8.1定义了很多用户，我们可以在shell里使用“ps -ef”，随机截取了几个就有root，shell，system、u0_a59等用户了。

#随机截取了几个
$ps -ef
...
webview_zygote 660     1 0 04:50:44 ?     00:00:00 webview_zygote32
radio          689   363 0 04:50:44 ?     00:00:00 com.android.phone
system        1120   363 0 04:50:48 ?     00:00:00 android.rockchip.update.service
root          3694     1 0 05:08:17 ?     00:00:03 adbd --root_seclabel=u:r:su:s0
root         13893  3694 0 07:45:05 136:0 00:00:00 logcat -v long -v epoch
u0_a59       13962   363 1 07:45:22 ?     00:00:02 com.demo.helloworld
shell        14478 14087 36 07:53:04 ttyFIQ0 00:00:00 ps -ef
...

所以我们要操作/sys/class/gpio/export，至少也要将app提升至system用户权限，apk在安装时，会根据AndroidManifest.xml的android:sharedUserId="android.uid.system"属性进行分配用户权限，查了一些资料，如果要让app具有system权限，有两种方法，一是将app放进android源码上使用mm DEX_PREOPT_DEFAULT=nostripping编译，还有就是使用签名，我们这里使用签名的方式：

先设置AndroidManifest.xml的android:sharedUserId="android.uid.system"属性
在编译android源码后，在此处得到如下文件：

./build/make/target/product/security/platform.pk8
./build/make/target/product/security/platform.x509.pem

每次编译android源码这两个文件都不变，可以拷贝出来使用。

而signapk.jar则存在于这两个地方：

./out/host/linux-x86/framework/signapk.jar和./prebuilts/sdk/tools/lib/signapk.jar，这两个signapk.jar的区别我不清楚，不过猜测使用前者会好一点，毕竟是编译输出的。

把上面的三个文件拷贝出来，如果使用./out/host/linux-x86/framework/signapk.jar，则使用如下命令生成签名后的apk安装包：

java -Djava.library.path=rk3399-android-8.1/out/host/linux-x86/lib64 -jar signapk.jar platform.x509.pem platform.pk8 app-debug.apk system.apk

如果使用./prebuilts/sdk/tools/lib/signapk.jar，则使用如下命令生成签名后的apk安装包：

java -Djava.library.path=../rk3399-android-8.1/prebuilts/sdk/tools/linux/lib64/ -jar signapk.jar platform.x509.pem platform.pk8 app-debug.apk system.apk

我在ibledctrl.so里加入WriteFileValue()函数用于操作gpio：

#include <string.h>
#include <error.h>

static int WriteFileValue(const char *pPath, char *pValue, int len)
{	
	int fd = -1;

	if(!pPath || !pValue)
	{
		return -1;
	}

	PRINT_DEBUG("open %s value = %s, len = %d", pPath, pValue, len);
		
	fd = open(pPath, O_RDWR);
	if (fd < 0)
	{
		PRINT_DEBUG("open %s error: %d,%s", pPath, fd, strerror(errno));
		return fd;
	}
	
	if (len != write(fd, pValue, len))
	{
		PRINT_DEBUG("write error: %d,%s", fd, strerror(errno));
		close(fd);
		return -1;
	}
	close(fd);
	
	return 0;
}

jint LedInit(JNIEnv *env, jobject cls)
{
	PRINT_DEBUG("Entry LedInit ...");
    char *export = "32";
	char *direction = "out";
	WriteFileValue("/sys/class/gpio/export", export, strlen(export)+1);
	WriteFileValue("/sys/class/gpio/gpio32/direction", direction, strlen(direction)+1);
    return 0;
}

可惜的是，即使app以system用户运行也没权限操控/sys/class/gpio/export，使用chown system：system /sys/class/gpio/export使之处于同一“owner”也不够权限。可能是SElinux的权限管理问题，android源码中允许对某些驱动文件节点进行更细化的权限管理，这块我还需要好好学习。因为我使用下面的命令"whoami”或者“dumpsys activity top”获取到当前界面所处用户确实是system用户了，这说明使用签名的方式提升到system权限是没问题的：

import android.util.Log;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.DataOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStream;
private void Run(String cmd)
    {
        try {
            Process process = Runtime.getRuntime().exec("sh"); //su
            // 获取输出流
            OutputStream outputStream = process.getOutputStream();
            InputStream is = process.getInputStream();
            InputStream es = process.getErrorStream();
            DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);
            dataOutputStream.writeBytes(cmd);
            dataOutputStream.flush();
            dataOutputStream.close();
            outputStream.close();
            int code = process.waitFor();
            Log.d("TAG", "Run:\"" + cmd +"\", "+"process.waitFor() = " + code);
            String line;
            BufferedReader br;
            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is, "UTF-8"));
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                Log.d("TAG", line);
            }

            br = new BufferedReader(new InputStreamReader(es, "UTF-8"));
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                Log.e("TAG", line);
            }

        } catch (Throwable t) {
            Log.e("TAG", "Throwable = " + t.getMessage());
            t.printStackTrace();
        }
    }

...
...
Run("whoami"); //获取当前进程是属于哪个用户
//或者在shell中使用dumpsys

我发现如果在root用户下预先运行chmod 777 /sys/class/gpio/export和chown system:system /sys/class/gpio/export命令后，再重启app，就能操控led灯了，这我就不理解了。

如你所见，这个HelloWorld是失败的，没能达到要求，同时在android的权限管理方面没能解释清楚！

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/4345458/blog/4525802

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Linux