Пространство имен компоновщика

Динамический компоновщик решает две проблемы в дизайне Treble VNDK:

• Общие библиотеки SP-HAL и их зависимости, включая библиотеки VNDK-SP, загружаются в процессы платформы. Должны быть какие-то механизмы для предотвращения конфликтов символов.
• dlopen() и android_dlopen_ext() могут привести к некоторым зависимостям времени выполнения, которые не видны во время сборки и которые трудно обнаружить с помощью статического анализа.

Эти две проблемы могут быть решены с помощью механизма пространства имен компоновщика . Этот механизм обеспечивается динамическим компоновщиком. Он может изолировать общие библиотеки в разных пространствах имен компоновщика, чтобы библиотеки с одинаковым именем библиотеки, но с разными символами не конфликтовали.

С другой стороны, механизм пространства имен компоновщика обеспечивает гибкость, так что некоторые общие библиотеки могут быть экспортированы пространством имен компоновщика и использованы другим пространством имен компоновщика. Эти экспортированные разделяемые библиотеки могут стать интерфейсами прикладного программирования, общедоступными для других программ, при этом скрывая детали своей реализации в своих пространствах имен компоновщика.

Например, /system/lib[64]/libcutils.so и /system/lib[64]/vndk-sp-${VER}/libcutils.so — это две общие библиотеки. Эти две библиотеки могут иметь разные символы. Они загружаются в разные пространства имен компоновщика, поэтому модули фреймворка могут зависеть от /system/lib[64]/libcutils.so а общие библиотеки SP-HAL могут зависеть от /system/lib[64]/vndk-sp-${VER}/libcutils.so .

С другой стороны, /system/lib[64]/libc.so является примером общедоступной библиотеки, которая экспортируется пространством имен компоновщика и импортируется во многие пространства имен компоновщика. Зависимости /system/lib[64]/libc.so , такие как libnetd_client.so , загружаются в пространство имен, в котором находится /system/lib[64]/libc.so . Другие пространства имен не будут иметь доступа к этим зависимостям. Этот механизм инкапсулирует детали реализации, предоставляя общедоступные интерфейсы.

Как это работает?

Динамический компоновщик отвечает за загрузку общих библиотек, указанных в записях DT_NEEDED , или общих библиотек, указанных аргументом dlopen() или android_dlopen_ext() . В обоих случаях динамический компоновщик находит пространство имен компоновщика, в котором находится вызывающий, и пытается загрузить зависимости в то же пространство имен компоновщика. Если динамический компоновщик не может загрузить общую библиотеку в указанное пространство имен компоновщика, он запрашивает у связанного пространства имен компоновщика экспортированные общие библиотеки.

Формат файла конфигурации

Формат файла конфигурации основан на формате файла INI. Типичный файл конфигурации выглядит так:

dir.system = /system/bin
dir.system = /system/xbin
dir.vendor = /vendor/bin

[system]
additional.namespaces = sphal,vndk

namespace.default.isolated = true
namespace.default.search.paths = /system/${LIB}
namespace.default.permitted.paths = /system/${LIB}/hw
namespace.default.asan.search.paths = /data/asan/system/${LIB}:/system/${LIB}
namespace.default.asan.permitted.paths = /data/asan/system/${LIB}/hw:/system/${LIB}/hw

namespace.sphal.isolated = true
namespace.sphal.visible = true
namespace.sphal.search.paths = /odm/${LIB}:/vendor/${LIB}
namespace.sphal.permitted.paths = /odm/${LIB}:/vendor/${LIB}
namespace.sphal.asan.search.paths  = /data/asan/odm/${LIB}:/odm/${LIB}
namespace.sphal.asan.search.paths += /data/asan/vendor/${LIB}:/vendor/${LIB}
namespace.sphal.asan.permitted.paths  = /data/asan/odm/${LIB}:/odm/${LIB}
namespace.sphal.asan.permitted.paths += /data/asan/vendor/${LIB}:/vendor/${LIB}
namespace.sphal.links = default,vndk
namespace.sphal.link.default.shared_libs = libc.so:libm.so
namespace.sphal.link.vndk.shared_libs = libbase.so:libcutils.so

namespace.vndk.isolated = true
namespace.vndk.search.paths = /system/${LIB}/vndk-sp-29
namespace.vndk.permitted.paths = /system/${LIB}/vndk-sp-29
namespace.vndk.links = default
namespace.vndk.link.default.shared_libs = libc.so:libm.so

[vendor]
namespace.default.isolated = false
namespace.default.search.paths = /vendor/${LIB}:/system/${LIB}

Файл конфигурации включает в себя:

• Несколько свойств сопоставления каталогов и разделов в начале для динамического компоновщика, чтобы выбрать эффективный раздел.
• Несколько разделов конфигурации пространств имен компоновщика:
  • Каждый раздел содержит несколько пространств имен (вершин графа) и несколько резервных ссылок между пространствами имен (дуг графа).
  • Каждое пространство имен имеет собственную изоляцию, пути поиска, разрешенные пути и параметры видимости.

В таблицах ниже подробно описано значение каждого свойства.

Свойство отображения раздела каталога

Свойства отношения

Свойства пространства имен

Создание пространства имен компоновщика

В Android 11 конфигурация компоновщика создается во время выполнения в /linkerconfig вместо использования простых текстовых файлов в ${android-src}/system/core/rootdir/etc . Конфигурация создается во время загрузки на основе среды выполнения, которая включает следующие элементы:

• Если устройство поддерживает VNDK
• Целевая версия VNDK раздела поставщика
• Версия VNDK раздела продукта
• Установленные модули APEX

Конфигурация компоновщика создается путем разрешения зависимостей между пространствами имен компоновщика. Например, если в модулях APEX есть какие-либо обновления, включающие обновления зависимостей, создается конфигурация компоновщика, отражающая эти изменения. Дополнительные сведения о создании конфигурации компоновщика можно найти в ${android-src}/system/linkerconfig .

Изоляция пространства имен компоновщика

Существует три типа конфигурации. В зависимости от значения PRODUCT_TREBLE_LINKER_NAMESPACES и BOARD_VNDK_VERSION в BoardConfig.mk соответствующая конфигурация генерируется во время загрузки.

Конфигурация VNDK Lite изолирует общие библиотеки SP-HAL и VNDK-SP. В Android 8.0 это должен быть файл конфигурации для динамического компоновщика, если PRODUCT_TREBLE_LINKER_NAMESPACES имеет значение true .

Конфигурация VNDK также изолирует общие библиотеки SP-HAL и VNDK-SP. Кроме того, эта конфигурация обеспечивает полную изоляцию динамического компоновщика. Это гарантирует, что модули в системном разделе не будут зависеть от общих библиотек в разделах производителя и наоборот.

В Android 8.1 или более поздней версии конфигурация VNDK является конфигурацией по умолчанию, и настоятельно рекомендуется включить полную изоляцию динамического компоновщика, задав для BOARD_VNDK_VERSION значение current .

Конфигурация ВНДК

Конфигурация VNDK изолирует зависимости общей библиотеки между системным разделом и разделами поставщика. По сравнению с конфигурациями, упомянутыми в предыдущем подразделе, отличия заключаются в следующем:

• Рамочные процессы

  • создаются пространства имен default , vndk , sphal и rs .
  • Все пространства имен изолированы.
  • Системные общие библиотеки загружаются в пространство имен по default .
  • SP-HAL загружаются в пространство имен sphal .
  • Общие библиотеки VNDK-SP загружаются в пространство имен vndk .

• Процессы поставщика

  • создаются пространства имен default , vndk и system .
  • Пространство имен default изолировано.
  • Общие библиотеки поставщиков загружаются в пространство имен по default .
  • Общие библиотеки VNDK и VNDK-SP загружаются в пространство имен vndk .
  • LL-NDK и его зависимости загружаются в system пространство имен.

Отношения между пространствами имен компоновщика показаны ниже.

На изображении выше LL-NDK и VNDK-SP обозначают следующие общие библиотеки:

• ЛЛ-НДК
  • libEGL.so
  • libGLESv1_CM.so
  • libGLESv2.so
  • libGLESv3.so
  • libandroid_net.so
  • libc.so
  • libdl.so
  • liblog.so
  • libm.so
  • libnativewindow.so
  • libneuralnetworks.so
  • libsync.so
  • libvndksupport.so
  • libvulkan.so
• ВНДК-СП
  • android.hardware.graphics.common@1.0.so
  • android.hardware.graphics.mapper@2.0.so
  • android.hardware.renderscript@1.0.so
  • android.hidl.memory@1.0.so
  • libRSCpuRef.so
  • libRSDriver.so
  • libRS_internal.so
  • libbase.so
  • libbcinfo.so
  • libc++.so
  • libcutils.so
  • libhardware.so
  • libhidlbase.so
  • libhidlmemory.so
  • libhidltransport.so
  • libhwbinder.so
  • libion.so
  • libutils.so
  • libz.so

Более подробную информацию можно найти в /linkerconfig/ld.config.txt устройства.

Конфигурация ВНДК Лайт

Начиная с Android 8.0, динамический компоновщик настроен на изоляцию общих библиотек SP-HAL и VNDK-SP, чтобы их символы не конфликтовали с другими общими библиотеками платформы. Отношения между пространствами имен компоновщика показаны ниже.

LL-NDK и VNDK-SP обозначают следующие разделяемые библиотеки:

• ЛЛ-НДК
  • libEGL.so
  • libGLESv1_CM.so
  • libGLESv2.so
  • libc.so
  • libdl.so
  • liblog.so
  • libm.so
  • libnativewindow.so
  • libstdc++.so (нет в конфигурации)
  • libsync.so
  • libvndksupport.so
  • libz.so (перенесен в VNDK-SP в конфигурации)
• ВНДК-СП
  • android.hardware.graphics.common@1.0.so
  • android.hardware.graphics.mapper@2.0.so
  • android.hardware.renderscript@1.0.so
  • android.hidl.memory@1.0.so
  • libbase.so
  • libc++.so
  • libcutils.so
  • libhardware.so
  • libhidlbase.so
  • libhidlmemory.so
  • libhidltransport.so
  • libhwbinder.so
  • libion.so
  • libutils.so

В таблице ниже приведена конфигурация пространств имен для процессов платформы, которая взята из раздела [system] в конфигурации VNDK Lite.

В таблице ниже представлена ​​конфигурация пространств имен для процессов поставщика, которая взята из раздела [vendor] в конфигурации VNDK Lite.

Более подробную информацию можно найти в /linkerconfig/ld.config.txt с устройства.

История документа

Android 11 Изменения

• В Android 11 статические ld.config.*.txt удаляются из кодовой базы, и вместо этого LinkerConfig генерирует их во время выполнения.

Android 9 изменения

• В Android 9 пространство имен компоновщика vndk добавляется к процессам поставщика, а общие библиотеки VNDK изолированы от пространства имен компоновщика по умолчанию.
• Замените PRODUCT_FULL_TREBLE более конкретным PRODUCT_TREBLE_LINKER_NAMESPACES .
• Android 9 изменяет имена следующих файлов конфигурации динамического компоновщика.
  

  Андроид 8.х	Андроид 9	Описание
  ld.config.txt.in	ld.config.txt	Для устройств с изоляцией пространства имен компоновщика во время выполнения
  ld.config.txt	ld.config.vndk_lite.txt	Для устройств с изоляцией пространства имен компоновщика VNDK-SP
  ld.config.legacy.txt	ld.config.legacy.txt	Для устаревших устройств под управлением Android 7.x или более ранней версии

• Удалите android.hardware.graphics.allocator@2.0.so .
• добавлены разделы product и odm .