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Android 属性系统

news 2025/8/27 9:56:16

1. 总览

在这里插入图片描述

2. 属性基础

2.1 属性格式

安卓系统的属性名称格式：xx.xx.xx.xx

2.2 属性特点

全局性
跨语言（java、c/c++）
进程运行需要的条件

2.3 属性简单区分

如何查看系统中有哪些属性：

getprop

如何设置属性：

setprop vendor.my.work.test

简单区分：
- init.svc.xxx：由 init 启动的一些服务进程的属性
- ro.xxx.xx：均是只读属性，不能 set
  - ro.kernel.xxx：这类属性来自 uboot 以及内核参数传递至安卓系统中
  - ro.build.xxx：与编译相关
- persist.xx.xx.xx：表示永久化，启动后不丢失，但是可以写。
  - 为什么需要 persist 这种属性：属性是共享内存，会掉电丢失，除非是编译自动生成的 xxx.prop 文件中的属性（默认属性）。而 persist 开头的属性会保存在 /data/property/persistent_properties 文件中，因为永久化的存储就是文件存储。
- sys.xx.xx 开头的
ctl.start、ctl.stop、ctl.restart：用于控制启动与关闭服务，整个服务可以理解为后台的一些守护进程，但是控制时需要有 selinux 权限，检查权限时会去查看是否有以下权限：

-r--r--r--  1 root root 131072 2024-12-16 04:19 u:object_r:ctl_restart_prop:s0
-r--r--r--  1 root root 131072 2024-12-16 04:19 u:object_r:ctl_start_prop:s0
-r--r--r--  1 root root 131072 2024-12-16 04:19 u:object_r:ctl_stop_prop:s0

- ctl.xxx 使用场景：

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3. 属性技术原理

在这里插入图片描述

3.1 特点

3.1.1 客户端进程

shell
c/c++ 程序进程
app 进程
系统服务进程等
客户端的特点：所有进程理论上都可以访问属性共享内存（/dev/properties），因此读是直接内存映射，非常快；写操作必须走属性服务（init 进程），因为要经过权限和安全上下文检查。

3.1.2 服务器（属性服务）

属性服务进程：位于 init 进程，监听 socket（通常是 property_service socket）。
主要功能：
- 统一处理来自客户端的 setprop 请求；
- 校验调用者的 UID、GID、SELinux 权限；
- 更新共享内存中对应的属性值；
- 如果是 persist.xx.xx 属性，还需要落盘保存到 /data/property/（或者对应的持久化分区），以保证重启后仍然生效。

3.1.3 属性文件与共享内存

属性共享内存：/dev/__properties__
- init 进程在启动时创建，供所有进程 mmap；
- 每个属性存储为 key-value，使用树形结构进行快速查找；
- 只读访问直接 mmap 查找即可，不需走 IPC。
属性文件：
- 作用：为属性共享内存提供初始数据和持久化数据；
- 文件存储路径：
  - /dev/__properties__/u:object_r:xxx_prop:s0 （按 SELinux 安全上下文拆分）；
  - 每个文件大小固定为 1MB；
  - 存储结构是树形（prefix tree / trie）索引。

3.1.4 流程示意

读属性（fast path）：
客户端 → 直接 mmap /dev/__properties__ → 查找 key → 返回 value。
写属性（secure path）：
客户端 → 通过 property_service socket → 请求 init → 校验权限 → 更新共享内存 & 持久化（如 persist.xx.xx）。

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3.1.5 示例

假设我们执行：

setprop persist.sys.locale en-US

persist.sys.locale 属于 system_prop 域；
setprop 命令调用 libc → 通过 property_service socket 向 init 发送请求；

key = "persist.sys.locale"
value = "en-US"

init 检查调用者的 UID/GID/SELinux 权限是否能写入 system_prop；判断 key 属于哪个属性文件（此处是 system_prop）；
若通过，则更新 /dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0 中的共享内存节点；
同时因为是 persist.xx.xx，还会落盘到 /data/property/persist.sys.locale。

3.1.6 例如 `/dev/properties/u:object_r:system_prop:s0`

每个属性文件（例如 /dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0）本质是一个 mmap 共享内存区域。
这块内存中存储的是一个属性表，它并不是简单的 KV 顺序表，而是：
- 属性目录树 (property_info_area) → 用来快速定位 key；
- 属性条目 (prop_info) → 实际存放 key 和 value。

3.2 属性文件哪里来

3.2.1 实例：初始化 ro.build.version.release=13 属性

我们以 ro.build.version.release=13 这个最常见的系统属性为例，看看它是如何：

从哪里来；
被 init 加载；
存到哪儿；
最终怎么被 getprop 读到。

3.2.2 第一步：属性来源

在源码中，这个属性最早定义在：build/make/core/sysprop.mk，然后编译到系统中，会写进 /system/build.prop：

# /system/build.prop 中内容
ro.build.version.release=13
ro.build.version.sdk=33
ro.build.id=TQ3A.230805.001
...

其它属性定义还有：
/vendor/build.prop
/product/build.prop
/odm/build.prop
/default.prop

3.2.3 第二步：init 启动时加载 build.prop

在 init 启动时，会调用：

load_properties_from_file("/system/build.prop", /*required=*/true);

这段代码会：
- 打开 /system/build.prop
- 一行一行读取 key=value
- 把它们存到共享内存属性系统

3.2.4 第三步：写入共享内存节点 `/dev/properties/u:object_r:system_prop:s0`

根据属性的 SELinux 类型（由 property_contexts 文件决定），ro.build.version.release 被标记为：

ro.build.version.release   u:object_r:system_prop:s0

所以它会被写入共享内存文件：/dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0

{"ro.build.version.release": "13","ro.build.version.sdk": "33",...
}

3.2.5 第四步：客户端访问

当你在 shell 中运行：

getprop ro.build.version.release

或者 Java 中调用：

SystemProperties.get("ro.build.version.release");

流程是这样的：

客户端进程 mmap /dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0
查找 key “ro.build.version.release”
直接读取值 “13”
返回

4. 属性如何自定义

在这里插入图片描述

一般在 device/ 下面进行属性的定制（核心定制方式之一），比如：
要生成 system/build.prop --> device/ 下面某个产品配置的 system.prop
要生成 vendor/build.prop --> device/ 下面某个产品配置的 vendor.prop
要生成 product/build.prop --> device/ 下面某个产品配置的 product.prop
build/ 下面的一些编译脚本里的变量添加自定义属性，这些变量有：
ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES
ADDITIONAL_VENDOR_PROPERTIES
ADDITIONAL_ODM_PROPERTIES
ADDITIONAL_PRODUCT_PROPERTIES
ADDITIONAL_BUILD_PROPERTIES
举个例子：
ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES += ro.actionable_compatible_property.enabled=true
我们在 build/core/main.mk 文件中发现：

ifneq ($(BOARD_PROPERTY_OVERRIDES_SPLIT_ENABLED), true)    ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES += $(PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES) 
else ifndef BOARD_VENDORIMAGE_FILE_SYSTEM_TYPE ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES += $(PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES)...

PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 会被添加到如 ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES 等变量中，因此我们可以在 aosp/device/ 下面的产品配置中添加自定义的属性信息在 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 变量中，这样就可以写入 ADDITIONAL_SYSTEM_PROPERTIES 等变量中然后被编译到属性文件。（这种方法通用性更好，不需要更改系统的核心编译源码）

如下面在 aosp/device 目录下搜索：有许多 PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES 来定义的自定义属性：

<you aosp dir>/device$ grep "PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES" ./* -rn
./amlogic/yukawa/device-yukawa.mk:22:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.product.device=$(TARGET_DEV_BOARD)
./amlogic/yukawa/device-common.mk:175:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.sf.lcd_density=320
./amlogic/yukawa/device-common.mk:190:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
./amlogic/yukawa/device-common.mk:212:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += wifi.interface=wlan0 \
./amlogic/yukawa/device-common.mk:258:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.hdmi.device_type=4 \
./amlogic/yukawa/device-yukawa_sei510.mk:7:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.product.device=sei510
./generic/goldfish/board/emu64a/details.mk:19:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
./generic/goldfish/board/emu64a16k/details.mk:19:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
./generic/goldfish/board/emu64x16k/details.mk:19:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
./generic/goldfish/board/emu64x/details.mk:19:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
./generic/car/emulator/audio/car_emulator_audio.mk:28:PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += ro.hardware.audio.primary=caremu

除此以外，还有如下：

# from variable PRODUCT_SYSTEM_PROPERTIES
# from variable PRODUCT_SYSTEM_DEFAULT_PROPERTIES

5. 应用属性接口分析

5.1 C 语言属性 API 源码及头文件目录

源码头文件路径：aosp/system/core/libcutils/include/cutils/properties.h
实现源码路径：aosp/system/core/libcutils/properties.cpp

int property_get(const char* key, char* value, const char* default_value); 
int8_t property_get_bool(const char *key, int8_t default_value);
int64_t property_get_int64(const char *key, int64_t default_value);
int32_t property_get_int32(const char *key, int32_t default_value); 
int property_set(const char *key, const char *value);

5.2 C++ 语言属性 API 源码及头文件目录

C++ 头文件路径：aosp/system/libbase/include/android-base/properties.h
C++ 源码路径：aosp/system/libbase/properties.cpp

namespace android {
namespace base {
std::string GetProperty(const std::string& key, const std::string& default_value);
bool GetBoolProperty(const std::string& key, bool default_value);
template <typename T> T GetIntProperty(const std::string& key,T default_value,T min = std::numeric_limits<T>::min(),T max = std::numeric_limits<T>::max());
template <typename T> T GetUintProperty(const std::string& key,T default_value,T max = std::numeric_limits<T>::max());
bool SetProperty(const std::string& key, const std::string& value);

5.3 Java 系统级别的属性接口

实现源码路径：framework/base/core/java/android/os/SystemProperties.java

    /*** Get the String value for the given {@code key}.** @param key the key to lookup* @param def the default value in case the property is not set or empty* @return if the {@code key} isn't found, return {@code def} if it isn't null, or an empty* string otherwise* @hide*/@NonNull@SystemApipublic static String get(@NonNull String key, @Nullable String def) {if (TRACK_KEY_ACCESS) onKeyAccess(key);return native_get(key, def);}// 请注意，@SystemApi  @hide的含义。public static int getInt(@NonNull String key, int def) {if (TRACK_KEY_ACCESS) onKeyAccess(key);return native_get_int(key, def);}public static long getLong(@NonNull String key, long def) {if (TRACK_KEY_ACCESS) onKeyAccess(key);return native_get_long(key, def);}public static boolean getBoolean(@NonNull String key, boolean def) {if (TRACK_KEY_ACCESS) onKeyAccess(key);return native_get_boolean(key, def);}

应用例子：

import android.os.SystemProperties;
SystemProperties.set("my.work.time", 8);

6. 属性实战案例

6.1 C++ 属性编写实战：写一个 C++ 实战接口代码

#include <cutils/properties.h>  // 引入 Android 属性 API
#include <string>#define LOG_TAG "PropertyDemo"
#include <log/log.h>// 获取属性
void getSystemProperty(const std::string& property) {char value[PROP_VALUE_MAX];if (property_get(property.c_str(), value, "") > 0) {ALOGD("Property Value for %s: %s", property.c_str(), value);} else {ALOGE("Failed to get property: %s", property.c_str());}
}// 设置属性
void setSystemProperty(const std::string& property, const std::string& value) {if (property_set(property.c_str(), value.c_str()) == 0) {ALOGD("Successfully set %s to %s", property.c_str(), value.c_str());} else {ALOGE("Failed to set property: %s", property.c_str());}
}int main() {// 获取系统属性ALOGD("Getting system property 'ro.build.version.release':");getSystemProperty("ro.build.version.release");// 设置系统属性// ALOGD("Setting system property 'persist.sys.debug' to '1'");// setSystemProperty("persist.sys.debug", "1");setSystemProperty("vendor.my.work.time", "8");// 停止某个服务ALOGD("Stopping  service...");setSystemProperty("ctl.stop", "vendor.gatekeeper-1-0");// 启动某个服务ALOGD("Starting service...");setSystemProperty("ctl.start", "vendor.gatekeeper-1-0");while(1){usleep(1000*1000);ALOGD("sleep for one second.");}return 0;
}

6.2 Android.bp 编译脚本编写

cc_binary {name: "propertydemo",  // 模块名称srcs: ["main.cpp",               // 源代码文件],shared_libs: ["liblog",                 // 依赖 Android 日志库"libcutils",      //依赖属性接口],cflags: ["-Wall",                  // 编译时启用所有警告"-std=c++11",             // 使用 C++11 标准],vendor: true,
}

6.3 sepolicy 内容编写

file_contexts property_contexts propertydemo.te property.te
file_contexts：应用程序安全上下文标签描述
property_contexts：自定义属性上下文标签描述
propertydemo.te：应用程序selinux策略
property.te：自定义属性类型

6.3.1 file_contexts 编写

/vendor/bin/propertydemo  u:object_r:propertydemo_dt_exec:s0

6.3.2 property_contexts 编写

# first version# second version
# vendor.my.work.time  u:object_r:vendor_my_work_prop:s0

6.3.3 propertydemo.te 编写

type propertydemo_dt , domain;
type propertydemo_dt_exec, exec_type, vendor_file_type,file_type;init_daemon_domain(propertydemo_dt)domain_auto_trans(shell, propertydemo_dt_exec, propertydemo_dt)# 这个后面再打开
# set_prop(propertydemo_dt , vendor_my_work_prop);
# set_prop(propertydemo_dt , ctl_default_prop);
# set_prop(propertydemo_dt , ctl_start_prop);
# set_prop(propertydemo_dt , ctl_stop_prop);

6.3.4 property.te 编写

# first version# second version
# type vendor_my_work_prop, property_type;# third version
# type vendor_my_work_prop, property_type, vendor_property_type;

6.3.5 添加编译

添加到编译脚本中 build/make/target/board/emulator_x86_64/BoardConfig.mk，需要在这个文件中配置 sepolicy 所在的路径，这样系统可以将其加入编译到 selinux_policy。

BOARD_SEPOLICY_DIRS += device/hello/propertydemo/sepolicy

6.3.6 结果

make selinux_policy
mmm device/hello/propertydemo/adb remount
adb push out/target/product/emulator_x86_64/vendor/bin/propertydemo   /vendor/bin/
adb push out/target/product/emulator_x86_64/vendor/etc/selinux   /vendor/etc/emulator -verbose -writable-system

6.3.6.1 first version

property_contexts

# first version# second version
# vendor.my.work.time  u:object_r:vendor_my_work_prop:s0

property.te

# first version# second version
# type vendor_my_work_prop, property_type;# third version
# type vendor_my_work_prop, property_type, vendor_property_type;

编译通过。实际运行结果如下。

在这里插入图片描述

总的来说，就是设置自定义属性：vendor.my.work.time失败。执行"ctl.stop/start"属性失败，因为我们在策略 te 中并未添加相关的属性访问策略，先来查看下这些属性对应的安全上下文标签是哪些：
在这里插入图片描述

6.3.6.2 second version 编译报错

property_contexts

# first version# second version
vendor.my.work.time  u:object_r:vendor_my_work_prop:s0

property.te

# first version# second version
type vendor_my_work_prop, property_type;# third version
# type vendor_my_work_prop, property_type, vendor_property_type;

make selinux_policy

在这里插入图片描述

结合错误日志：libsepol.report_failure: neverallow on line 64 of system/sepolicy/private/property.te，找到文件 system/sepolicy/private/property.te 的第 64 行：

treble_sysprop_neverallow(`enforce_sysprop_owner(`neverallow domain {property_type-system_property_type-product_property_type-vendor_property_type}:file no_rw_file_perms;
')
.....

翻译一下就是说，不允许 domain 主域访问 property_type 类型的资源，除了 -system_property_type、-product_property_pype、-vendor_property_type。解决方法就是用这里豁免的vendor_property_type，修改 property.te 文件如下（即前面的 second version）可以编译通过：

# first version
# type vendor_my_work_prop, property_type;# second version
type vendor_my_work_prop, property_type, vendor_property_type;

在这里插入图片描述

6.3.6.3 third version 结果运行

根据前面 6.3.6.1 和 6.3.6.2 的分析，在 propertydemo.te 中添加以下访问属性的策略：使用属性宏 set_prop() 来添加访问权限。

type propertydemo_dt, domain;
type propertydemo_dt_exec, exec_type, vendor_file_type, file_type;init_daemon_domain(propertydemo_dt)
domain_auto_trans(shell, propertydemo_dt_exec, propertydemo_dt)# 这个后面再打开
set_prop(propertydemo_dt, vendor_my_work_prop);
set_prop(propertydemo_dt, ctl_default_prop);
set_prop(propertydemo_dt, ctl_start_prop);
set_prop(propertydemo_dt, ctl_stop_prop);

property.te

# first version# second version
# type vendor_my_work_prop, property_type;# third version
type vendor_my_work_prop, property_type, vendor_property_type;

property_contexts

# first version# second version
vendor.my.work.time  u:object_r:vendor_my_work_prop:s0

重新编译后，push 到系统中，重新验证：得到正确结论。

在这里插入图片描述

6.4 扩展

思维扩展：如果一个vendor分区的进程想访问并设置 system_prop 的属性，如 persist.sys. 开头的属性，怎么办？
定义 init 服务：在 init.rc 文件中，创建一个负责设置属性的服务：

on property:vendor.sys.request_debug=1     setprop persist.sys.debug 1

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http://www.dtcms.com/a/352143.html

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3.1.6 例如 /dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0

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3.2.1 实例：初始化 ro.build.version.release=13 属性

3.2.2 第一步：属性来源

3.2.3 第二步：init 启动时加载 build.prop

3.2.4 第三步：写入共享内存节点 /dev/__properties__/u:object_r:system_prop:s0

3.2.5 第四步：客户端访问

4. 属性如何自定义

5. 应用属性接口分析

5.1 C 语言属性 API 源码及头文件目录

5.2 C++ 语言属性 API 源码及头文件目录

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6.3 sepolicy 内容编写

6.3.1 file_contexts 编写

6.3.2 property_contexts 编写

6.3.3 propertydemo.te 编写

6.3.4 property.te 编写

6.3.5 添加编译

6.3.6 结果

6.3.6.1 first version

6.3.6.2 second version 编译报错

6.3.6.3 third version 结果运行

6.4 扩展

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3.1.6 例如 `/dev/properties/u:object_r:system_prop:s0`

3.2.4 第三步：写入共享内存节点 `/dev/properties/u:object_r:system_prop:s0`