androiddlopen
㈠ Android硬件抽象层模块编写规范
硬件抽象层模块编写规范
硬件抽象层最终都会生成.so文件，放到系统对应的目录中。在系统使用的时候，系统会去对应目录下加载so文件，实现硬件抽象层的功能。因此硬件抽象层的加载过程就是我们使用so的一个接口。先了解加载过程从源头了解抽象层模块儿的编写规范。
1、硬件抽象层加载过程
系统在加载so的过程中，会去两个目录下查找对应id的so文件。这两个目录分别是/system/lib/hw和/vendor/lib/hw。
so文件的名字分为两个部分例如id.prop.so，第一部分是模块id。第二部分是系统prop的值，获取顺序为“ro.hardware”、“ro.procat.board”、“ro.board.platform”、“ro.arch”，如果prop都找不到的话，就用default。（不是找不到prop的值，是找不到prop值对应的so文件）。
负责加载硬件抽象层模块的函数是hw_get_mole，所在的文件是/hardware/libhardware/hardware.c如下：
/** Base path of the hal moles */
#if defined(__LP64__)
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib64/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib64/hw"
#else
#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"
#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"
#endif
/**
* There are a set of variant filename for moles. The form of the filename
* is ".variant.so" so for the led mole the Dream variants
* of base "ro.proct.board", "ro.board.platform" and "ro.arch" would be:
*
* led.trout.so
* led.msm7k.so
* led.ARMV6.so
* led.default.so
*/
static const char *variant_keys[] = {
"ro.hardware", /* This goes first so that it can pick up a different
file on the emulator. */
"ro.proct.board",
"ro.board.platform",
"ro.arch"
};
static const int HAL_VARIANT_KEYS_COUNT =
(sizeof(variant_keys)/sizeof(variant_keys[0]));
/**
* Load the file defined by the variant and if successful
* return the dlopen handle and the hmi.
* @return 0 = success, !0 = failure.
*/
static int load(const char *id,
const char *path,
const struct hw_mole_t **pHmi)
{
int status;
void *handle;
struct hw_mole_t *hmi;
/*
* load the symbols resolving undefined symbols before
* dlopen returns. Since RTLD_GLOBAL is not or'd in with
* RTLD_NOW the external symbols will not be global
*/
handle = dlopen(path, RTLD_NOW);
if (handle == NULL) {
char const *err_str = dlerror();
ALOGE("load: mole=%s\n%s", path, err_str?err_str:"unknown");
status = -EINVAL;
goto done;
}
/* Get the address of the struct hal_mole_info. */
const char *sym = HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR;
hmi = (struct hw_mole_t *)dlsym(handle, sym);
if (hmi == NULL) {
ALOGE("load: couldn't find symbol %s", sym);
status = -EINVAL;
goto done;
}
/* Check that the id matches */
if (strcmp(id, hmi->id) != 0) {
ALOGE("load: id=%s != hmi->id=%s", id, hmi->id);
status = -EINVAL;
goto done;
}
hmi->dso = handle;
/* success */
status = 0;
done:
if (status != 0) {
hmi = NULL;
if (handle != NULL) {
dlclose(handle);
handle = NULL;
}
} else {
ALOGV("loaded HAL id=%s path=%s hmi=%p handle=%p",
id, path, *pHmi, handle);
}
*pHmi = hmi;
return status;
}
/*
* Check if a HAL with given name and subname exists, if so return 0, otherwise
* otherwise return negative. On success path will contain the path to the HAL.
*/
static int hw_mole_exists(char *path, size_t path_len, const char *name,
const char *subname)
{
snprintf(path, path_len, "%s/%s.%s.so",
HAL_LIBRARY_PATH2, name, subname);
if (access(path, R_OK) == 0)
return 0;
snprintf(path, path_len, "%s/%s.%s.so",
HAL_LIBRARY_PATH1, name, subname);
if (access(path, R_OK) == 0)
return 0;
return -ENOENT;
}
int hw_get_mole_by_class(const char *class_id, const char *inst,
const struct hw_mole_t **mole)
{
int i;
char prop[PATH_MAX];
char path[PATH_MAX];
char name[PATH_MAX];
char prop_name[PATH_MAX];
if (inst)
snprintf(name, PATH_MAX, "%s.%s", class_id, inst);
else
strlcpy(name, class_id, PATH_MAX);
/*
* Here we rely on the fact that calling dlopen multiple times on
* the same .so will simply increment a refcount (and not load
* a new of the library).
* We also assume that dlopen() is thread-safe.
*/
/* First try a property specific to the class and possibly instance */
snprintf(prop_name, sizeof(prop_name), "ro.hardware.%s", name);
if (property_get(prop_name, prop, NULL) > 0) {
if (hw_mole_exists(path, sizeof(path), name, prop) == 0) {
goto found;
}
}
/* Loop through the configuration variants looking for a mole */
for (i=0 ; i<HAL_VARIANT_KEYS_COUNT; i++) {
if (property_get(variant_keys[i], prop, NULL) == 0) {
continue;
}
if (hw_mole_exists(path, sizeof(path), name, prop) == 0) {
goto found;
}
}
/* Nothing found, try the default */
if (hw_mole_exists(path, sizeof(path), name, "default") == 0) {
goto found;
}
return -ENOENT;
found:
/* load the mole, if this fails, we're doomed, and we should not try
* to load a different variant. */
return load(class_id, path, mole);
}
int hw_get_mole(const char *id, const struct hw_mole_t **mole)
{
return hw_get_mole_by_class(id, NULL, mole);
}
找到so文件之后，调用方法load方法去加载对应的so文件，并返回hw_mole_t结构体。load方法源码在上面程序中。
load方法首先调用dlopen加载对应的so文件到内存中。然后用dlsym方法找到变量HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR符号对应的地址，这个地址也就是一个hw_mole_t结构体，然后从这个结构体中拿出id比对load方法出入的id是否一致，如果是的话表示打开成功。加载过程完成。
HAL_MODULE_INFO_SYM_AS_STR这个符号值为HMI，也就是必须要保证这个符号之后是一个hw_mole_t。接下来的规范中有这个要求。
到此，模块加载完成
2、硬件抽象层模块编写规范
硬件抽象层有两个结构体，一个是hw_mole_t和hw_device_t，定义在hardware.h中。
首先说一下hw_mole_t的编写规范。
1、必须要有一个“自定义硬件抽象层结构体”，且结构体第一个变量类型要为hw_mole_t。
2、必须存在一个HARDWARE_MODULE_INFO_TAG的符号，且指向“自定义硬件抽象层结构体”。在加载的时候根据这个符号找到地址，并把地址的转变为hw_mole_t，这也是为什么第一条中hw_mole_t必须要在第一个的原因。
3、hw_mole_t的tag必须为HARDWARE_MODULE_TAG
4、结构体中要有一个方法列表，其中要有一个open方法。用open方法获得hw_device_t
接下来说一下hw_device_t的编写规范
1、必须要有一个“自定义硬件设备结构体”，且结构体第一个变量类型要为hw_device_t。
2、hw_device_t的tag必须为HARDWARE_DEVICE_TAG
3、要有一个close函数指针，来关闭设备
按照上面规范编写的硬件抽象层就可以由系统加载并正确获取到device。具体的应用层逻辑在device中实现。
㈡ 如何调试Android SO中的init函数
1.Root设备
Root权限下才能快乐调试。
使用市面上的各种Root师傅工具。
2.连接设备
将设备打开调试模式在开发者选项里。
将IDA安装目录中dbgsrv文件夹下的android_server推送到设备系统目录并赋可执行权限。在高于IDA6.6版本才能调试高版本android，此时调试低版本Android SO时，需要使用的是android_nonpipe。
在PC端输入命令:
adb shell su
adb shell android_server的路径/android_server
保持上面窗口，在命令行窗口进行端口转发：
adb forward tcp:23946 tcp:23946
为什么是23946呢，IDA和push进设备的android_server默认用都用23946端口进行通讯。当然可以修改。
3.打开IDA
附加或者启动进程的过程不再多言。
4.定位INIT函数
比较便捷的方法是找一份与设备同系统版本号的android源码。解析执行SO文件的地方在linker.c（cpp）中。
因为不同版本有差异，我就不上图了。
高版本时在do_dlopen()下的CallConstructors()里面，但是编译系统时往往将其和find_library融合在其父函数中，查找时需注意。一个简便方法是源码中搜索“INIT”四个字.
先将设备中的linker pull出来用IDA分析来确定调用INIT的具体位置。
因为linker在Android进程中加载非常早，所以它在IDA中的地址可以不用修正直接拿来用。
5.下断在INIT
下断点后，执行Apk中触发加载该SO的功能。
正常情况下就能停在该SO的INIT前了。
㈢ 手机调试Android程序出异常时不打印堆栈信息
打印堆栈是调试的常用方法，一般在系统异常时，我们可以将异常情况下的堆栈打印出来，这样十分方便错误查找。实际上还有另外一个非常有用的功能：分析代码的行为。android代码太过庞大复杂了，完全的静态分析经常是无从下手，因此通过打印堆栈的动态分析也十分必要。
Android打印堆栈的方法，简单归类一下
1. zygote的堆栈mp
实际上这个可以同时mp java线程及native线程的堆栈，对于java线程，java堆栈和native堆栈都可以得到。
使用方法很简单，直接在adb shell或串口中输入：
[plain] view plain
kill -3 <pid>
输出的trace会保存在 /data/anr/traces.txt文件中。这个需要注意，如果没有 /data/anr/这个目录或/data/anr/traces.txt这个文件，需要手工创建一下，并设置好读写权限。
如果需要在代码中，更容易控制堆栈的输出时机，可以用以下命令获取zygote的core mp:
[java] view plain
Process.sendSignal(pid, Process.SIGNAL_QUIT);
原理和命令行是一样的。
不过需要注意两点：
adb shell可能会没有权限，需要root。
android 4.2中关闭了native thread的堆栈打印，详见 dalvik/vm/Thread.cpp的mpNativeThread方法：
[cpp] view plain
dvmPrintDebugMessage(target,
"\"%s\" sysTid=%d nice=%d sched=%d/%d cgrp=%s\n",
name, tid, getpriority(PRIO_PROCESS, tid),
schedStats.policy, schedStats.priority, schedStats.group);
mpSchedStat(target, tid);
// Temporarily disabled collecting native stacks from non-Dalvik
// threads because sometimes they misbehave.
//dvmDumpNativeStack(target, tid);
Native堆栈的打印被关掉了！不过对于大多数情况，可以直接将这个注释打开。
2. debuggerd的堆栈mp
debuggerd是android的一个daemon进程，负责在进程异常出错时，将进程的运行时信息mp出来供分析。debuggerd生 成的coremp数据是以文本形式呈现，被保存在 /data/tombstone/ 目录下(名字取的也很形象，tombstone是墓碑的意思)，共可保存10个文件，当超过10个时，会覆盖重写最早生成的文件。从4.2版本开 始，debuggerd同时也是一个实用工具：可以在不中断进程执行的情况下打印当前进程的native堆栈。使用方法是:
[plain] view plain
debuggerd -b <pid>
这可以协助我们分析进程执行行为，但最最有用的地方是：它可以非常简单的定位到native进程中锁死或错误逻辑引起的死循环的代码位置。
3. java代码中打印堆栈
Java代码打印堆栈比较简单， 堆栈信息获取和输出，都可以通过Throwable类的方法实现。目前通用的做法是在java进程出现需要注意的异常时，打印堆栈，然后再决定退出或挽救。通常的方法是使用exception的printStackTrace()方法：
[java] view plain
try {
...
} catch (RemoteException e) {
e.printStackTrace();
...
}
当然也可以只打印堆栈不退出，这样就比较方便分析代码的动态运行情况。Java代码中插入堆栈打印的方法如下：
[java] view plain
Log.d(TAG,Log.getStackTraceString(new Throwable()));
4. C++代码中打印堆栈
C++也是支持异常处理的，异常处理库中，已经包含了获取backtrace的接口，Android也是利用这个接口来打印堆栈信息的。在Android的C++中，已经集成了一个工具类CallStack，在libutils.so中。使用方法：
[cpp] view plain
#include <utils/CallStack.h>
...
CallStack stack;
stack.update();
stack.mp();
使用方式比较简单。目前Andoid4.2版本已经将相关信息解析的很到位，符号表查找，demangle，偏移位置校正都做好了。
[plain] view plain
5. C代码中打印堆栈
C代码，尤其是底层C库，想要看到调用的堆栈信息，还是比较麻烦的。 CallStack肯定是不能用，一是因为其实C++写的，需要重新封装才能在C中使用，二是底层库反调上层库的函数，会造成链接器循环依赖而无法链接。 不过也不是没有办法，可以通过android工具类CallStack实现中使用的unwind调用及符号解析函数来处理。
这里需要注意的是，为解决链接问题，最好使用dlopen方式，查找需要用到的接口再直接调用，这样会比较简单。如下为相关的实现代码，只需要在要 打印的文件中插入此部分代码，然后调用getCallStack()即可，无需包含太多的头文件和修改Android.mk文件：
[cpp] view plain
#define MAX_DEPTH 31
#define MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH 800
#define PATH "/system/lib/libcorkscrew.so"
typedef ssize_t (*unwindFn)(backtrace_frame_t*, size_t, size_t);
typedef void (*unwindSymbFn)(const backtrace_frame_t*, size_t, backtrace_symbol_t*);
typedef void (*unwindSymbFreeFn)(backtrace_symbol_t*, size_t);
static void *gHandle = NULL;
static int getCallStack(void){
ssize_t i = 0;
ssize_t result = 0;
ssize_t count;
backtrace_frame_t mStack[MAX_DEPTH];
backtrace_symbol_t symbols[MAX_DEPTH];
unwindFn unwind_backtrace = NULL;
unwindSymbFn get_backtrace_symbols = NULL;
unwindSymbFreeFn free_backtrace_symbols = NULL;
// open the so.
if(gHandle == NULL) gHandle = dlopen(PATH, RTLD_NOW);
// get the interface for unwind and symbol analyse
if(gHandle != NULL) unwind_backtrace = (unwindFn)dlsym(gHandle, "unwind_backtrace");
if(gHandle != NULL) get_backtrace_symbols = (unwindSymbFn)dlsym(gHandle, "get_backtrace_symbols");
if(gHandle != NULL) free_backtrace_symbols = (unwindSymbFreeFn)dlsym(gHandle, "free_backtrace_symbols");
if(!gHandle ||!unwind_backtrace ||!get_backtrace_symbols || !free_backtrace_symbols ){
ALOGE("Error! cannot get unwind info: handle:%p %p %p %p",
gHandle, unwind_backtrace, get_backtrace_symbols, free_backtrace_symbols );
return result;
}
count= unwind_backtrace(mStack, 1, MAX_DEPTH);
get_backtrace_symbols(mStack, count, symbols);
for (i = 0; i < count; i++) {
char line[MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH];
const char* mapName = symbols[i].map_name ? symbols[i].map_name : "<unknown>";
const char* symbolName =symbols[i].demangled_name ? symbols[i].demangled_name : symbols[i].symbol_name;
size_t fieldWidth = (MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH - 80) / 2;
if (symbolName) {
uint32_t pc_offset = symbols[i].relative_pc - symbols[i].relative_symbol_addr;
if (pc_offset) {
snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d pc %08x %.*s (%.*s+%u)",
i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName,
fieldWidth, symbolName, pc_offset);
} else {
snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d pc %08x %.*s (%.*s)",
i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName,
fieldWidth, symbolName);
}
} else {
snprintf(line, MAX_BACKTRACE_LINE_LENGTH, "#%02d pc %08x %.*s",
i, symbols[i].relative_pc, fieldWidth, mapName);
}
ALOGD("%s", line);
}
free_backtrace_symbols(symbols, count);
return result;
}
对sched_policy.c的堆栈调用分析如下,注意具体是否要打印，在哪里打印，还可以通过pid、uid、property等来控制一下，这样就不会被淹死在trace的汪洋大海中。
[plain] view plain
D/SchedPolicy( 1350): #00 pc 0000676c /system/lib/libcutils.so
D/SchedPolicy( 1350): #01 pc 00006b3a /system/lib/libcutils.so (set_sched_policy+49)
D/SchedPolicy( 1350): #02 pc 00010e82 /system/lib/libutils.so (androidSetThreadPriority+61)
D/SchedPolicy( 1350): #03 pc 00068104 /system/lib/libandroid_runtime.so (android_os_Process_setThreadPriority(_JNIEnv*, _jobject*, int, int)+7)
D/SchedPolicy( 1350): #04 pc 0001e510 /system/lib/libdvm.so (dvmPlatformInvoke+112)
D/SchedPolicy( 1350): #05 pc 0004d6aa /system/lib/libdvm.so (dvmCallJNIMethod(unsigned int const*, JValue*, Method const*, Thread*)+417)
D/SchedPolicy( 1350): #06 pc 00027920 /system/lib/libdvm.so
D/SchedPolicy( 1350): #07 pc 0002b7fc /system/lib/libdvm.so (dvmInterpret(Thread*, Method const*, JValue*)+184)
D/SchedPolicy( 1350): #08 pc 00060c30 /system/lib/libdvm.so (dvmCallMethodV(Thread*, Method const*, Object*, bool, JValue*, std::__va_list)+271)
D/SchedPolicy( 1350): #09 pc 0004cd34 /system/lib/libdvm.so
D/SchedPolicy( 1350): #10 pc 00049382 /system/lib/libandroid_runtime.so
D/SchedPolicy( 1350): #11 pc 00065e52 /system/lib/libandroid_runtime.so
D/SchedPolicy( 1350): #12 pc 0001435e /system/lib/libbinder.so (android::BBinder::transact(unsigned int, android::Parcel const&, android::Parcel*, unsigned int)+57)
D/SchedPolicy( 1350): #13 pc 00016f5a /system/lib/libbinder.so (android::IPCThreadState::executeCommand(int)+513)
D/SchedPolicy( 1350): #14 pc 00017380 /system/lib/libbinder.so (android::IPCThreadState::joinThreadPool(bool)+183)
D/SchedPolicy( 1350): #15 pc 0001b160 /system/lib/libbinder.so
D/SchedPolicy( 1350): #16 pc 00011264 /system/lib/libutils.so (android::Thread::_threadLoop(void*)+111)
D/SchedPolicy( 1350): #17 pc 000469bc /system/lib/libandroid_runtime.so (android::AndroidRuntime::javaThreadShell(void*)+63)
D/SchedPolicy( 1350): #18 pc 00010dca /system/lib/libutils.so
D/SchedPolicy( 1350): #19 pc 0000e3d8 /system/lib/libc.so (__thread_entry+72)
D/SchedPolicy( 1350): #20 pc 0000dac4 /system/lib/libc.so (pthread_create+160)
D/SchedPolicy( 1350): #00 pc 0000676c /system/lib/libcutils.so
D/SchedPolicy( 1350): #01 pc 00006b3a /system/lib/libcutils.so (set_sched_policy+49)
D/SchedPolicy( 1350): #02 pc 00016f26 /system/lib/libbinder.so (android::IPCThreadState::executeCommand(int)+461)
D/SchedPolicy( 1350): #03 pc 00017380 /system/lib/libbinder.so (android::IPCThreadState::joinThreadPool(bool)+183)
D/SchedPolicy( 1350): #04 pc 0001b160 /system/lib/libbinder.so
D/SchedPolicy( 1350): #05 pc 00011264 /system/lib/libutils.so (android::Thread::_threadLoop(void*)+111)
D/SchedPolicy( 1350): #06 pc 000469bc /system/lib/libandroid_runtime.so (android::AndroidRuntime::javaThreadShell(void*)+63)
D/SchedPolicy( 1350): #07 pc 00010dca /system/lib/libutils.so
D/SchedPolicy( 1350): #08 pc 0000e3d8 /system/lib/libc.so (__thread_entry+72)
D/SchedPolicy( 1350): #09 pc 0000dac4 /system/lib/libc.so (pthread_create+160)
6. 其它堆栈信息查询
㈣ Android Native库的加载及动态链接
我们从一个简单的NDK Demo开始分析。
下面从 System.loadLibrary() 开始分析。
下面看 loadLibrary0()
参数 loader 为Android的应用类加载器，它是 PathClassLoader 类型的对象，继承自 BaseDexClassLoader 对象，下面看 BaseDexClassLoader 的 findLibrary() 方法。
下面看 DexPathList 的 findLibrary() 方法
回到 loadLibrary0() ，有了动态库的全路径名就可以装载库了，下面看 doLoad() 。
nativeLoad() 最终调用 LoadNativeLibrary() ，下面直接分析 LoadNativeLibrary() 。
对于JNI注册，这里暂不讨论，下面看 OpenNativeLibrary() 的实现。
下面看 android_dlopen_ext() 的实现
接下来就Android链接器linker的工作了。
下面从 do_dlopen() 开始分析。
find_library() 当参数translated_name不为空时，直接调用 find_libraries() ，这是装载链接的关键函数，下面看它的实现。
find_libraries() 中动态库的装载可以分为两部分
下面从 find_library_internal() 开始分析。
下面分析 load_library()
下面看另一个 load_library() 的实现
下面分析ELF文件头以及段信息的读取过程，也就是LoadTask的 read() ，它直接调用ElfReader的 Read() 方法。
动态库的装载在LoadTask的 load() 中实现。
下面看ElfReader的 Load() 方法
动态库的装载已经完成，下面看链接过程。
下面看 prelink_image()
链接主要完成符号重定位工作，下面从 link_image() 开始分析
下面以函数引用重定位为例分析 relocate() 方法
㈤ android注入so怎么使用
dhrurthr64uhtdh
㈥ Android UART 串口通信
最近有项目需要实现windows机器和Android开发版进行UART串口通信，经过3天查找尝试，特记录一下最终方案，希望之后的同行少走弯路，最后在git上回开源我最终的方案希望大家支持。
Android 3.0.1
Gradle 4.1
ARM开发版 : RK3399
PC机器：Win10
开发机器：MAC 10.13.3
先上图
由于 android-serialport-api 项目中的so使用较old的ndk编译，所以在对于Android 6.0 以上版本兼容的时候会报错 dlopen failed: "has text relocations" 。且使用的mk进行编译，特升级为用cmake编译。
升级 android-serialport-api
项目结构：
app对应原项目中的各个Activity， androidserial 是mole 对应编译之前的so，还有API的封装。可以直接引用androidserial，调用方法参考app目录下的activity。
注意 关于权限！
当接入开发板后如果发现 Error You do not have read/write permission to the serial port 需要root 权限 ，在开发者模式中开启root 权限 adb和应用
使用一下命令开启Android对串口的读写权限
setenforce 0 : 关闭防火墙，有人说关键是这，但是我的环境不用关闭，只要给权限就可以
注意 关于ttyS1 - 6 ttyS1 - 6 对应的是 UART 串口1-6 一般都是一一对应的。这个具体要看一下开发板的说明。
记录的比较糙，还请见谅，如有问题请留言，我看到后肯定回复。项目主要看结构，剩下的都是复制黏贴的事。 git地址:https://github.com/braincs/AndroidSerialLibrary
㈦ 安卓4.4.2系统使用sqlcipher时,出现dlopen failed: cannot locate symbol referenced by...
好像是路径错了。
㈧ 在Android中怎么使用system/lib下的库中的函数
android.mk
LOCAL_LDLIBS := -llog -lz 像这样-l加库名称
如果没头文件
看是否可此哗亩以动态调用
例如:
void (*ucnv_convert)(const char *,const char *, char * , int32_t , const char *, int32_t,int32_t*)=0;
void* pDL = dlopen("/system/lib/libicuuc.so", RTLD_LAZY);
ucnv_convert = (void (*)(const char *, const char *, char * , int32_t , const char *, int32_t,int32_t*))dlsym(pDL, "ucnv_convert_44");
ucnv_convert 就可以芦乱当函数森森使用了