嵌入式Linux 2020-02-16
以下文章来源于王小二的Android站 ，作者王小二的Android站
预备知识-什么是system property
system property是系统属性，以key-value格式保存。
可以通过以下方式读取和修改system property的值：
1.adb
adb shell getprop <key>
adb shell setprop <key> <value>
2.C/C++
int property_get(const char *key, char *value, const char *default_value)
int property_set(const char *key, const char *value)
3.Java
SystemProperties.get(key)
SystemProperties.set(key, value);
有一个朋友问我能否在App中监听system property值的变化，我想到rc文件中有大量类似下面的写法，通过监听system property的值启动服务。
on property:persist.debug.atrace.boottrace=1
start boottrace
我猜肯定可以App中监听，果不其然在SystemProperties类中找到了addChangeCallback方法，看注释就就感觉自己找对了，但是这个类和方法都是@hide的，无法直接通过SDK调用addChangeCallback方法。这能难得到我嘛，我有三种方法调用hide的接口，我选用反射。
/frameworks/base/core/java/android/os/SystemProperties.java
/**
* Gives access to the system properties store. The system properties
* store contains a list of string key-value pairs.
* {@hide}
*/
@SystemApi
@TestApi
public class SystemProperties {
@UnsupportedAppUsage
@GuardedBy("sChangeCallbacks")
private static final ArrayList<Runnable> sChangeCallbacks = new ArrayList<Runnable>();
/**
* Add a callback that will be run whenever any system property changes.
* @param callback The {@link Runnable} that should be executed when a system property
* changes.
* @hide
*/
@UnsupportedAppUsage
public static void addChangeCallback(@NonNull Runnable callback) {
synchronized (sChangeCallbacks) {
if (sChangeCallbacks.size() == 0) {
native_add_change_callback();
}
sChangeCallbacks.add(callback);
}
}
}
很快我写完了demo，结果发现修改system property的值，根本不会触发注册的callback。
我检查了很多次我写的代码，都没发现问题，这是怎么回事呢？
这是一个典型的观察者模式，那我们跟踪一下代码，找一下触发callback的地方。
代码分析开始跟踪代码，callback是被callChangeCallbacks回调的，从注释就可以看出callChangeCallbacks这个方法是从native层被回调。
@SuppressWarnings("unused") // Called from native code.
private static void callChangeCallbacks() {
synchronized (sChangeCallbacks) {
//Log.i("foo", "Calling " + sChangeCallbacks.size() + " change callbacks!");
if (sChangeCallbacks.size() == 0) {
return;
}
ArrayList<Runnable> callbacks = new ArrayList<Runnable>(sChangeCallbacks);
final long token = Binder.clearCallingIdentity();
try {
for (int i = 0; i < callbacks.size(); i++) {
try {
callbacks.get(i).run();//循环调用callback
} catch (Throwable t) {
Log.wtf(TAG, "Exception in SystemProperties change callback", t);
// Ignore and try to go on.
}
}
} finally {
Binder.restoreCallingIdentity(token);
}
}
}
callChangeCallbacks是在Native层中被do_report_sysprop_change回调的。
frameworks/base/core/jni/android_os_SystemProperties.cpp
jmethodID sCallChangeCallbacks;
void do_report_sysprop_change() {
...
env->CallStaticVoidMethod(sClazz, sCallChangeCallbacks);
...
}
void SystemProperties_add_change_callback(JNIEnv *env, jobject clazz)
{
...
sCallChangeCallbacks = env->GetStaticMethodID(sClazz, "callChangeCallbacks", "()V");
...
}
do_report_sysprop_change在report_sysprop_change被回调。
system/core/libutils/misc.cpp
void report_sysprop_change() {
do_report_sysprop_change();
}
整个流程：report_sysprop_change ---> do_report_sysprop_change ---> callChangeCallbacks ---> callbacks.get(i).run();
report_sysprop_change的调用点基本理清楚了整个流程，只要找到report_sysprop_change的地方就可以解开谜题了。但是我发现好多地方调用report_sysprop_change，一处处的分析。
第1处调用点
看到下面的代码我懵逼了，饶了一圈又回到SystemProperties.java的reportSyspropChanged这个方法，这时候我有种不祥的预感，难道这个report_sysprop_change需要我们在修改完system property之后主动调用SystemProperties.reportSyspropChanged()才能回调我们设置的callback嘛，而且就算需要我们主动调用reportSyspropChanged也无法跨进程通知其他应用的callback，那这个功能太鸡肋了。
frameworks/base/core/java/android/os/SystemProperties.java
/**
* Notifies listeners that a system property has changed
* @hide
*/
public static void reportSyspropChanged() {
//调用native层的SystemProperties_report_sysprop_change
native_report_sysprop_change();
}
frameworks/base/core/jni/android_os_SystemProperties.cpp
void SystemProperties_report_sysprop_change(JNIEnv /**env*/, jobject /*clazz*/)
{
report_sysprop_change();
}
int register_android_os_SystemProperties(JNIEnv *env)
{
const JNINativeMethod method_table[] = {
...
{ "native_report_sysprop_change", "()V",
(void*) SystemProperties_report_sysprop_change },
};
return RegisterMethodsOrDie(env, "android/os/SystemProperties",
method_table, NELEM(method_table));
}
第2处调用点
看到下面这个代码，我还是抱着一点希望，说不准会有一次地方会发起SYSPROPS_TRANSACTION的Binder通信，来触发这个方法，但是一想也有点怪怪的，既然是Binder通信，有server端，就应该有client端。
status_t BBinder::onTransact(
uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t /*flags*/)
{
switch (code) {
...
case SYSPROPS_TRANSACTION: {
report_sysprop_change();
return NO_ERROR;
}
}
}
我们找到了三处client端：
client1：
ANRdaemon.cpp
/*
* Force the userland processes to refresh their property for logging.
*/
static void dfs_poke_binder(void) {
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
Vector<String16> services = sm->listServices();
for (size_t i = 0; i < services.size(); i++) {
sp<IBinder> obj = sm->checkService(services[i]);
if (obj != NULL) {
Parcel data;
obj->transact(IBinder::SYSPROPS_TRANSACTION, data, NULL, 0);
}
}
}
client2：
atrace.cpp
// Poke all the binder-enabled processes in the system to get them to re-read
// their system properties.
static bool pokeBinderServices()
{
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
Vector<String16> services = sm->listServices();
for (size_t i = 0; i < services.size(); i++) {
sp<IBinder> obj = sm->checkService(services[i]);
if (obj != NULL) {
Parcel data;
if (obj->transact(IBinder::SYSPROPS_TRANSACTION, data,
NULL, 0) != OK) {
if (false) {
// XXX: For some reason this fails on tablets trying to
// poke the "phone" service. It's not clear whether some
// are expected to fail.
String8 svc(services[i]);
fprintf(stderr, "error poking binder service %s\n",
svc.string());
return false;
}
}
}
}
return true;
}
可以发现client1和client2的代码差不多：循环遍历注册在SM的实名Binder，然后发起SYSPROPS_TRANSACTION的Binder通信，这样子所有注册在SM中注册实名Binder的进程可以触发report_sysprop_change这个方法。看到这里我基本可以确定需要修改system property的地方主动执行client1和client2类似的代码，才能通知到其他进程system property发生了变化，然后触发callback。
但是还有一个疑问，我们自己写的App中并没有注册实名Binder到SM，那App如何接收system property的变化？
答案就在client3：通过实名Binder对象ActivityManagerService通知转发SYSPROPS_TRANSACTION到每个App中的匿名Binder对象ApplicationThread。
client3
ActivityManagerService.java
@Override
public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
throws RemoteException {
if (code == SYSPROPS_TRANSACTION) {
// We need to tell all apps about the system property change.
ArrayList<IBinder> procs = new ArrayList<IBinder>();
synchronized(this) {
final int NP = mProcessNames.getMap().size();
for (int ip=0; ip<NP; ip++) {
SparseArray<ProcessRecord> apps = mProcessNames.getMap().valueAt(ip);
final int NA = apps.size();
for (int ia=0; ia<NA; ia++) {
ProcessRecord app = apps.valueAt(ia);
if (app.thread != null) {
//遍历所有的ProcessRecord，获得每个ProcessRecord中保存thread，
//thread是每个应用中ApplicationThread这个Binder对象的Client端。
procs.add(app.thread.asBinder());
}
}
}
}
int N = procs.size();
for (int i=0; i<N; i++) {
Parcel data2 = Parcel.obtain();
try {
//发送SYSPROPS_TRANSACTION到每个应用。
procs.get(i).transact(IBinder.SYSPROPS_TRANSACTION, data2, null,
Binder.FLAG_ONEWAY);
} catch (RemoteException e) {
}
data2.recycle();
}
}
}
分析到这里我们基本可以回答标题的提问，我们无法通过addChangeCallback监听system property值的变化，除非在修改system property的地方，主动调用SystemProperties.reportSyspropChanged或者类似前面的client1和client2处的代码，前者只能通知当前进程，后者可以通知所有注册实名Binder到SM的进程和保存在AMS的ProcessRecord对应的App
尾巴我还是想不明白rc文件中是如何监听system property，我继续找代码，直到我找到了下面的代码，原来是通过hook了PropertySet方法来监听system property值的变化。
static uint32_t PropertySet(const std::string& name, const std::string& value, std::string* error) {
...省略大量代码
property_changed(name, value);
return PROP_SUCCESS;
}
void property_changed(const std::string& name, const std::string& value) {
...省略大量代码
if (property_triggers_enabled) ActionManager::GetInstance().QueuePropertyChange(name, value);
...省略大量代码
}
