אכיפה של ממשקי מחיצות של מוצרים

ב-Android 11, המחיצה product מופרדת, כך שהיא לא תלויה במחיצות system ו-vendor. כחלק מהשינויים האלה, עכשיו אפשר לשלוט בגישה של מחיצת product לממשקים מקוריים ולממשקי Java (בדומה לאופן שבו נאכף ממשק למחיצות vendor).

אכיפת ממשקים מקוריים

כדי להפעיל את האכיפה של הממשק המקומי, מגדירים את PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION לערך current. (הגרסה מוגדרת אוטומטית ל-current אם רמת ה-API של המשלוח ליעד גבוהה מ-29). האכיפה מאפשרת:

• מודולים מותאמים במחיצה product לקישור:
  • באופן סטטי או דינמי למודולים אחרים במחיצה product שכוללים ספריות סטטיות, משותפות או של כותרות.
  • באופן דינמי לספריות VNDK במחיצה system.
• ספריות JNI ב-APK לא ארוז במחיצה product לקישור לספריות ב-/product/lib או ב-/product/lib64 (בנוסף לספריות NDK).

האכיפה לא מאפשרת קישורים אחרים למחיצות אחרות מלבד המחיצה product.

אכיפה של זמן ה-build‏ (Android.bp)

ב-Android 11, מודולים של המערכת יכולים ליצור וריאציה של תמונת מוצר בנוסף לווריאציות של תמונות ליבה ותמונות ספקים. כשמופעלת אכיפה של ממשק מקורי (PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION מוגדר ל-current):

• מודולים מותאמים במחיצה product נמצאים בווריאציית המוצר במקום בווריאציית הליבה.

• מודולים עם product_available: true בקובצי Android.bp שלהם זמינים לווריאציית המוצר.

• ספריות או קבצים בינאריים שצוין בהם product_specific: true יכולים לקשר לספריות אחרות שצוין בהן product_specific: true או product_available: true בקובצי Android.bp שלהם.

• בספריות VNDK צריך להיות product_available: true בקובצי Android.bp כדי שקבצים בינאריים של product יוכלו לקשר לספריות VNDK.

בטבלה הבאה מפורטים מאפייני Android.bp שמשמשים ליצירת וריאציות של תמונות.

מאפיינים ב-Android.bp	הווריאציות שנוצרו
	לפני האכיפה	אחרי האכיפה
ברירת מחדל (ללא)	core (כולל /system, ‏ /system_ext ו-/product)	ליבה (כולל /system ו-/system_ext אבל לא /product)
system_ext_specific: true	core	core
product_specific: true	core	מכפלה
vendor: true	ספק	ספק
vendor_available: true	core, vendor	core, vendor
product_available: true	לא רלוונטי	core, product
vendor_available: true וגם product_available: true	לא רלוונטי	core, product, vendor
system_ext_specific: true וגם vendor_available: true	core, vendor	core, vendor
product_specific: true וגם vendor_available: true	core, vendor	מוצר, ספק

אכיפה בזמן ה-build‏ (Android.mk)

כשאוכפים שימוש בממשק מקורי, למודולים מקוריים שמותקנים במחיצה product יש סוג קישור native:product שאפשר לקשר רק למודולים אחרים מסוג native:product או native:vndk. ניסיון לקשר למודולים אחרים גורם למערכת הבנייה ליצור שגיאה בבדיקת סוג הקישור.

אכיפה בזמן ריצה

כשהאכיפה של ממשק מקורי מופעלת, הגדרת המקשר של המקשר הביוני לא מאפשרת לתהליכי מערכת להשתמש בספריות product, ויוצרת קטע product לתהליכי product שלא יכולים לקשר לספריות מחוץ למחיצה product (אבל תהליכים כאלה יכולים לקשר לספריות VNDK). ניסיונות להפר את הגדרות הקישור בזמן הריצה גורמים לתהליך להיכשל וליצור הודעת שגיאה CANNOT LINK EXECUTABLE.

אכיפת ממשקי Java

כדי להפעיל את האכיפה של ממשק Java, מגדירים את PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE ל-true. (הערך מוגדר אוטומטית ל-true כשגרסת Shipping API של היעד גבוהה מ-29). כשהאכיפה מופעלת, היא מאפשרת או חוסמת את הגישה הבאה:

API	/system	/system_ext	/product	/vendor	/data
Public API
@SystemApi
@hide API

כמו במחיצה vendor, אפליקציה או ספריית Java במחיצה product יכולות להשתמש רק בממשקי API ציבוריים וממשקי API של המערכת. אסור לקשר לספרייה שמשתמשת בממשקי API מוסתרים. ההגבלה הזו כוללת קישור בזמן הבנייה ושיקוף בזמן הריצה.

אכיפה בזמן הבנייה

בזמן הבנייה, מערכות Make ו-Soong בודקות את השדות platform_apis ו-sdk_version כדי לוודא שמודולי Java במחיצה product לא משתמשים בממשקי API מוסתרים. הערך sdk_version של אפליקציות במחיצה product חייב להיות current,‏ system_current או גרסה מספרית של ה-API, והשדה platform_apis חייב להיות ריק.

אכיפה בזמן ריצה

סביבת זמן הריצה של Android מוודאת שאפליקציות במחיצה product לא משתמשות בממשקי API מוסתרים, כולל רפלקציה. פרטים נוספים זמינים במאמר בנושא הגבלות על ממשקי SDK שאינם של Google.

הפעלת אכיפה של ממשק המוצר

כדי להפעיל את האכיפה של ממשק המוצר, פועלים לפי השלבים שמפורטים בקטע הזה.

שלב	משימה	חובה
1	מגדירים קובץ makefile משלכם למערכת שמציין את החבילות עבור המחיצה system, ואז מגדירים את בדיקת הדרישה של נתיב הארטיפקטים ב-device.mk (כדי למנוע התקנה של מודולים שאינם של המערכת במחיצה system).	N
2	מנקים את רשימת ההיתרים.	N
3	אכיפה של ממשקי Native וזיהוי של כשלים בקישורי זמן ריצה (אפשר להפעיל במקביל לאכיפה של Java).	Y
4	אכיפה של ממשקי Java ואימות של התנהגות בזמן ריצה (אפשר להריץ במקביל לאכיפה מקומית).	Y
5	בודקים את ההתנהגויות בזמן הריצה.	Y
6	עדכון device.mk עם אכיפה של ממשק מוצר.	Y

שלב 1: יצירת קובץ makefile והפעלת בדיקה של נתיב הארטיפקט

בשלב הזה מגדירים את system makefile.

1. יוצרים קובץ makefile שמגדיר את החבילות למחיצה system. לדוגמה, יוצרים קובץ oem_system.mk עם ההגדרות הבאות:

   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/handheld_system.mk)
   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/telephony_system.mk)
   
   # Applications
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemApp1 \
       CommonSystemApp2 \
       CommonSystemApp3 \
   
   # Binaries
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemBin1 \
       CommonSystemBin2 \
       CommonSystemBin3 \
   
   # Libraries
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemLib1 \
       CommonSystemLib2 \
       CommonSystemLib3 \
   
   PRODUCT_SYSTEM_NAME := oem_system
   PRODUCT_SYSTEM_BRAND := Android
   PRODUCT_SYSTEM_MANUFACTURER := Android
   PRODUCT_SYSTEM_MODEL := oem_system
   PRODUCT_SYSTEM_DEVICE := generic
   
   # For system-as-root devices, system.img should be mounted at /, so we
   # include ROOT here.
   _my_paths := \
    $(TARGET_COPY_OUT_ROOT)/ \
    $(TARGET_COPY_OUT_SYSTEM)/ \
   
   $(call require-artifacts-in-path, $(_my_paths),)
   

2. בקובץ device.mk, מעבירים בירושה את קובץ ה-Makefile המשותף למחיצה system ומפעילים את בדיקת הדרישות של נתיב הארטיפקט. לדוגמה:

   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/oem_system.mk)
   
   # Enable artifact path requirements checking
   PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS := strict
   

מידע על הדרישות בנוגע לנתיב הארטיפקט

כשהערך של PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS מוגדר כ-true או כ-strict, מערכת ה-build מונעת התקנה של חבילות שהוגדרו בקובצי makefile אחרים בנתיבים שהוגדרו ב-require-artifacts-in-path ו מונעת התקנה של חבילות שהוגדרו בקובץ ה-makefile הנוכחי בארטיפקטים מחוץ לנתיבים שהוגדרו ב-require-artifacts-in-path.

בדוגמה שלמעלה, אם PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS מוגדר כ-strict, קובצי makefile מחוץ ל-oem_system.mk לא יכולים לכלול מודולים שהותקנו במחיצה root או system. כדי לכלול את המודולים האלה, צריך להגדיר אותם בקובץ oem_system.mk עצמו או בקובץ makefile שכלול בו. ניסיונות להתקין מודולים בנתיבים אסורים גורמים להפסקת הבנייה. כדי לתקן את ההפסקות, מבצעים אחת מהפעולות הבאות:

• אפשרות 1: כוללים את מודול המערכת בקובצי ה-Makefile שכלולים ב-oem_system.mk. כך מתקיימת הדרישה לגבי נתיב הארטיפקט (כי המודולים קיימים עכשיו בקובץ makefile שכלול), ולכן אפשר להתקין את קבוצת הנתיבים ב-require-artifacts-in-path.

• אפשרות 2: התקנת מודולים במחיצה system_ext או product (ולא במחיצה system).

• אפשרות 3: הוספת מודולים לPRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_ALLOWED_LIST. ברשימה הזו מפורטים המודולים שמותר להתקין.

שלב 2: מרוקנים את הרשימה המותרת

בשלב הזה, צריך לוודא שPRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_ALLOWED_LIST התיקייה ריקה כדי שכל המכשירים שמשתפים oem_system.mk יוכלו גם לשתף תמונה אחת system בלבד. כדי לרוקן את הרשימה המותרת, מעבירים את כל המודולים ברשימה למחיצה system_ext או product, או מוסיפים אותם ל-system make files. השלב הזה הוא אופציונלי כי לא צריך להגדיר תמונה משותפת של system כדי להפעיל את האכיפה של ממשק המוצר. עם זאת, מחיקת הרשימה המותרת יכולה לעזור בהגדרת system הגבול באמצעות system_ext.

שלב 3: אכיפה של ממשקי משתמש מקוריים

בשלב הזה מגדירים את PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current, ואז מחפשים שגיאות build ושגיאות זמן ריצה ופותרים אותן. כדי לבדוק את האתחול של המכשיר ואת היומנים, ולמצוא ולתקן כשלים בקישור בזמן ריצה:

1. מגדירים את PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current.

2. מבצעים את הבנייה של המכשיר ומחפשים שגיאות בנייה. סביר להניח שתיתקלו בכמה בעיות בבנייה בגלל וריאציות מוצרים חסרות או וריאציות ליבה חסרות. הפסקות נפוצות:

   • כל מודול hidl_interface עם product_specific: true לא יהיה זמין למודולים של המערכת. כדי לתקן את הבעיה, מחליפים את product_specific: true ב-system_ext_specific: true.
   • יכול להיות שבמודולים חסרה וריאציית המוצר שנדרשת למודולים של מוצרים. כדי לפתור את הבעיה, צריך להגדיר את product_available: true כדי שהמודול יהיה זמין למחיצה product, או להעביר את המודול למחיצה product באמצעות הגדרת product_specific: true.

3. לפתור שגיאות בבנייה ולוודא שהמכשיר נבנה בהצלחה.

4. מבצעים Flash לתמונה ומחפשים שגיאות בזמן ריצה באתחול המכשיר וביומנים.

   • אם התג linker מיומן של מקרה בדיקה מציג הודעה CANNOT LINK EXECUTABLE, סימן שחסרה תלות בקובץ ה-make (והיא לא נרשמה בזמן הבנייה).
   • כדי לבדוק את זה ממערכת ה-build, מוסיפים את הספרייה הנדרשת לשדה shared_libs: או required:.

5. פותרים את הבעיות שקשורות לתלות חסרה באמצעות ההנחיות שלמעלה.

שלב 4: אכיפת ממשקי Java

בשלב הזה, מגדירים את PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE := true, ואז מוצאים ומתקנים את שגיאות הבנייה שנובעות מכך. מחפשים שני סוגים ספציפיים של שגיאות:

• שגיאות בסוג הקישור. השגיאה הזו מציינת שאפליקציה מקשרת למודולי Java עם sdk_version רחב יותר. כדי לפתור את הבעיה, אפשר להרחיב את sdk_version של האפליקציה או להגביל את sdk_version של הספרייה. שגיאה לדוגמה:

  error: frameworks/base/packages/SystemUI/Android.bp:138:1: module "SystemUI" variant "android_common": compiles against system API, but dependency "telephony-common" is compiling against private API.Adjust sdk_version: property of the source or target module so that target module is built with the same or smaller API set than the source.
  

• שגיאות בסמלים. השגיאה הזו מציינת שלא ניתן למצוא סמל כי הוא נמצא ב-API מוסתר. כדי לפתור את הבעיה, צריך להשתמש בממשק API גלוי (לא מוסתר) או למצוא חלופה. שגיאה לדוגמה:

  frameworks/opt/net/voip/src/java/com/android/server/sip/SipSessionGroup.java:1051: error: cannot find symbol
              ProxyAuthenticate proxyAuth = (ProxyAuthenticate)response.getHeader(
                                             ^
    symbol:   class ProxyAuthenticate
    location: class SipSessionGroup.SipSessionImpl
  

שלב 5: בדיקת התנהגויות בזמן ריצה

בשלב הזה, בודקים שההתנהגויות בזמן הריצה הן כמצופה. באפליקציות שאפשר לבצע בהן ניפוי באגים, אפשר לעקוב אחרי השימוש ב-API מוסתר באמצעות יומן באמצעות StrictMode.detectNonSdkApiUsage (שיוצר יומן כשהאפליקציה משתמשת ב-API מוסתר). לחלופין, אפשר להשתמש בכלי לניתוח סטטי veridex כדי לקבל את סוג השימוש (קישור או שיקוף), רמת ההגבלה ומחסנית הקריאות.

• תחביר Veridex:

  ./art/tools/veridex/appcompat.sh --dex-file={apk file}

• תוצאה לדוגמה של veridex:

  #1: Linking greylist-max-o Landroid/animation/AnimationHandler;-><init>()V use(s):
         Lcom/android/systemui/pip/phone/PipMotionHelper;-><init>(Landroid/content/Context;Landroid/app/IActivityManager;Landroid/app/IActivityTaskManager;Lcom/android/systemui/pip/phone/PipMenuActivityController;Lcom/android/internal/policy/PipSnapAlgorithm;Lcom/android/systemui/statusbar/FlingAnimationUtils;)V
  
  #1332: Reflection greylist Landroid/app/Activity;->mMainThread use(s):
         Landroidx/core/app/ActivityRecreator;->getMainThreadField()Ljava/lang/reflect/Field;
  

פרטים על השימוש ב-veridex זמינים במאמר בדיקה באמצעות הכלי veridex.

שלב 6: מעדכנים את device.mk

אחרי שמתקנים את כל הכשלים בבנייה ובזמן הריצה, ומוודאים שההתנהגויות בזמן הריצה הן כמצופה, מגדירים את הערכים הבאים ב-device.mk:

• PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current
• PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE := true