Что находится в папке gen
Android. Структура проекта
Для более лучшего понимания Android application я рекомендую ознакомится со структурой проекта и его папками и файлами.
В прошлом уроке мы разобрались как настроить SDK Android и создать первое приложения Hello World. Сейчас я предлагаю познакомится по ближе с приложением на Android и разобрать его структуру, а начнем знакомство мы с создания проекта в Intellij IDEA 12.
И в только что созданном проекте посмотрим во вкладку “Project“:
src – cодержит исходный код приложения.
com.example.StructureProjectApp – это package, наименование которого, указывается при создании проекта.
Main.java – файл исходного кода, в котором описан класс главной Activity.
gen – содержит java файлы, создаваемые автоматически во время разработки приложения. Файлы, находящиеся в папке gen не должны изменяться в ручную!
BuildConfig.java – содержит константу DEBUG, значение константы устанавливается автоматически в зависимости от того, является ли версия текущей сборки приложения, конечной или промежуточной.
Константа позволяет запускать код только в режиме отладки. Файл BuildConfig.java был добавлен после выхода ADT revision 17.
R.java – хранит уникальные идентификаторы для всех ресурсов приложения (ID).
Имена этих ID – констант совпадают с именами файлов ресурсов. Рассмотрим содержимое XML-файла строковых ресурсов res\values\strings.xml :
main.xml – файл описывает компоновку элементов экрана.
assets – папка, позволяющая организовать совершенно произвольную структуру вложенных папок и файлов. Содержимое папки assets не считается ресурсами.
bin – каталог сборки приложения. При компиляции приложения Google Android получается сборка, размещаемая в этом каталоге.
res – содержит структуру папок ресурсов приложения. Наименование каждой папки определяет тип ресурсов, которые она должна содержать.
res/drawable-ldpi предназначается для файлов изображений, которые будут применяться на экранах низкой плотности.
res/values – для строковых ресурсов, цветов и размеров.
res/layout – для файлов компоновки экрана.
В Google Android множество видов ресурсов. Каждый из которых, я буду разбирать по мере создания нашего первого приложения.
AndroidManifest – файл, который указывает точку входа в приложение.
Служит для задания общей информации о приложении. Определения атрибутов приложения. Запроса прав доступа к определенным критическим операциям и другой информации. Данный файл принято называть файлом описания, или файлом манифеста.
Папка Gen пуста для проекта Android
Я начинаю изучать Android в Eclipse. Но каждый раз, когда я пытаюсь создать проект, папка gen пуста. Поэтому я не получаю файл R(или что-то еще в этой папке, если вообще что-то). Чистый не работает. Во-первых, никогда не было R. Нужно ли мне что-то скачивать, чтобы заставить его генерировать?
10 ответов
Я использую EGit в eclipse, чтобы обеспечить поддержку Git для проекта Android, над которым я работаю. Проблема в том, что после фиксации(коммита) моего проекта в локальном репозитории я понял, что папка gen не фиксируется. В результате этого, когда я пытаюсь открыть проект на другой машине после.
была такая же проблема. Проверьте диспетчер Android sdk, инструменты и проверьте, установлены ли инструменты сборки android sdk. у меня была та же проблема, потому что я ее не установил.
У меня была эта проблема, потому что у меня было два проекта в одной папке, и один из них был библиотекой другого. Затем Eclipse построил проекты в неправильном порядке. Что я сделал, чтобы исправить это, так это закрыл проект, не относящийся к библиотеке, а затем снова открыл его (после завершения проекта библиотеки), что заставило его работать.
Ни одно из решений, опубликованных здесь, не сработало для меня: очистка, изменение параметров, ошибки сборки и т. Д. Проблема была вызвана импортом проекта Android как обычного проекта, т. е. использованием:
БОРЕТСЯ С ЭТОЙ ОШИБКОЙ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ДВА ДНЯ. НАКОНЕЦ-ТО РЕШИЛ ЕЕ 🙂
После обновления всех этих слишком последних версий перейдите на HELP и нажмите ПРОВЕРИТЬ НАЛИЧИЕ ОБНОВЛЕНИЙ и установите все эти новые версии плагинов.
Последний шаг-перейти к параметру PROJECT на панели инструментов и снять флажок АВТОМАТИЧЕСКИ СОЗДАВАТЬСЯ, а затем перейти к параметру CLEAN и выполнить очистку в обязательном или во всех проектах.
Я знаю, что этот метод может потреблять некоторые из ваших чистых МБ, но определенно решит вашу проблему.
У меня была та же проблема. Просто добавьте эти две строки в свой файл project.properties
У меня была такая же проблема, решенная «Right click on your project and then click Build Project».
Всякий раз, когда я пытаюсь очистить проект android, я получаю ошибку в eclipse, говоря, что папка gen отсутствует. В то время как папка gen создается только после построения проекта, который eclipse не позволяет мне сделать.
Щелкните правой кнопкой мыши свой проект
Выберите свойства.
Выберите Java Путь сборки
Нажмите кнопку Добавить папку
Выберите папку gen
Нажмите кнопку OK.
Похожие вопросы:
Я только начинаю разработку для Android и сталкиваюсь со странной проблемой. Во-первых, я запускаю Eclipse для Java разработчиков v3.5.2 с установленным Android 2.1 SDK. В принципе, всякий раз.
Кажется, я случайно проверил свою папку gen из проекта Android (эта папка содержит сгенерированный класс R.java). Когда я понял, что сделал это, я удалил его из SVN и попытался игнорировать. Теперь.
Я использую EGit в eclipse, чтобы обеспечить поддержку Git для проекта Android, над которым я работаю. Проблема в том, что после фиксации(коммита) моего проекта в локальном репозитории я понял, что.
Всякий раз, когда я пытаюсь очистить проект android, я получаю ошибку в eclipse, говоря, что папка gen отсутствует. В то время как папка gen создается только после построения проекта, который.
Папка SRC в Eclipse пуста (класс MainActivity не создан) после создания нового проекта android с помощью Eclipse- Я создал новый проект android, используя Eclipse. Но я вижу, что папка SRC пуста в.
Я создаю новое приложение Android в Eclipse. Однако при создании проекта папка src пуста. В папке src нет пакета или действия, о которых я упоминал при создании проекта. Кроме того, в папке layout.
Использование сгенерированного источника или папки src-gen в Android Studio?
Мой проект мой каталог выглядит так:
Я пытаюсь добавить папку src-gen, чтобы она выглядела так:
Мой сгенерированный код находится в том же пакете, что и мой не сгенерированный код. Как я могу сделать папку /src-gen/main/java синей в Android Studio, и что мне нужно поместить в мой gradle, чтобы это было правильно построено? В настоящее время у меня есть это в моем gradle, и это, кажется, не работает:
Я также попытался вручную отредактировать файл mainProjectModule.iml, чтобы добавить папку /src-gen/main/java в качестве источника, и он станет синим, но автоматически изменится обратно через несколько секунд.
1 ответ
Я изменил имя своего пакета, но оно изменило только имя папки gen, а не src. когда я иду менять папку src, она предупреждает меня, что уже есть папка с этим именем. Edit: я обнаружил, что у меня были ошибки в моем файле манифеста! починил их и все было в порядке
Я создал фиктивный проект Android из Android studio, и я могу заставить его работать, но сам редактор не может найти класс R. На самом деле я не могу найти папку gen. Я подумал, что, возможно, эту папку следует добавить в качестве исходной папки или зависимости классов, но я просто не могу ее.
Блок sourceSets должен находиться внутри блока android для файлов сборки Android. Обратите внимание, что это отличается от простых сборок Java, где этот блок идет на верхнем уровне:
Похожие вопросы:
Я использую EGit в eclipse, чтобы обеспечить поддержку Git для проекта Android, над которым я работаю. Проблема в том, что после фиксации(коммита) моего проекта в локальном репозитории я понял, что.
Когда мы создаем простое приложение android, мы можем найти MainActivity.java в src/com.app.main и R.java в gen/com.app.main (также вы можете определить другое имя файла или пакета, но формат.
Я изменил имя своего пакета, но оно изменило только имя папки gen, а не src. когда я иду менять папку src, она предупреждает меня, что уже есть папка с этим именем. Edit: я обнаружил, что у меня.
Я создал фиктивный проект Android из Android studio, и я могу заставить его работать, но сам редактор не может найти класс R. На самом деле я не могу найти папку gen. Я подумал, что, возможно, эту.
Я только что установил Android Studio, и либо файлы были неправильными с самого начала, либо я испортил процесс импорта. Папка gen моего проекта показывает пакет как com.example.something, а моя.
я новичок с android и android studio, но у меня есть некоторые проблемы с базовой конфигурацией. в моем проекте не так много папок, например src, libs, таких как attachment мне нужен src 😀 Вы не.
Gen уже существует, но не является исходной папкой
Я разрабатываю свой Android-проект, после того как я удалил неиспользуемую библиотеку, я получил сообщение :
В моем коде действия все ресурсы из R.java не могут быть разрешены.
Я попробовал, щелкнул правой кнопкой мыши по моему проекту = > Java Build Path = > под вкладкой “Источник”, я добавил gen/в качестве источника. Но это не помогает с проблемой…
Почему, как избавиться от этой проблемы?
Я обнаружил, что eclipse также жалуется, что “Project не имеет файла project.properties! Отредактируйте свойства проекта, чтобы установить его”., но у меня есть файл project.properties в моем проекте. Почему он жалуется? Я очистил проект и “исправил свойства проекта”, но это не помогает.
Я получаю ту же проблему.
Два действия, сначала:
second: (потому что предыдущее действие попросило меня что-то удалить… Я не помню, что это было…)
И теперь это работает для меня!
Решение:
Шаг 1:
Шаг 2:
Финал
Проект сборки
Это вызвано неправильным импортером в Eclipse. Если у вас есть проекты Android, вам необходимо импортировать их в рабочее пространство с Android- > существующим кодом Android, а не General- > Existing Projects.
Мне пришлось удалить всю папку gen внутри eclipse, а не из файла explorer. затем сделал чистый, и он был перестроен. смешно это произошло сразу после того, как я запустил HTML-отчет Lint.
В папке gen, где ADT создает файл R.java, который определяет ваши определения ресурсов. т.е. ваши ресурсы (цвета, размеры, макеты и т.д.) преобразуются в код и помещаются в R.java в папке gen.
Поэтому, когда вы создаете приложение, вам необходимо убедиться, что папка gen рассматривается как папка исходного кода вашей IDE, так как она содержит класс R.
В вашей среде IDE вам необходимо пометить папку gen в качестве исходной папки, поэтому ее содержимое будет построено рядом с вашим источником.
Ваша скорость приема очень низкая. Если вы хотите, чтобы люди вам помогли, вам нужна высокая скорость приема.
Я встретил ту же проблему, решив ее следующим образом:
В Проводнике пакетов щелкните правой кнопкой мыши папку gen, найдите “Путь сборки – используйте как исходную папку” и нажмите на нее.
Вот и все. Надеюсь, это поможет.
У меня был SVN, настроенный для проекта с той же проблемой, удалил все папки и файлы, извлек его из SVN и до сих пор не повезло. Единственное, что помогло – это вернуть изменения и удалить/повторно импортировать проекты в рабочее пространство. Надеюсь, что это поможет
В прошлый раз у меня была эта проблема, потому что я переключил источник на другую ветку за кулисами. Как только я закрыл Eclipse и перезапустил, проблема исчезла.
У меня были одни и те же симптомы, но я решил по-другому:
Перейдите к свойствам проекта
тогда
Перейти к пути сборки Java
тогда
Удалить уже существующую папку
тогда
Нажмите Добавить папку
тогда
Добавьте папку Source и gen.
тогда
Нажмите ok………… Он будет работать…….
Нам также нужно проверить наши операторы импорта, если мы импортировали ‘android.R’, чтобы удалить это.
Я попробовал приведенные здесь предложения и все еще имел проблему. Наконец, оказалось, что Eclipse неправильно ввела свой импорт. По какой-то причине он добавил слова “gen” и “src” в начало строки импорта. Мне пришлось изменить все строки импорта из
Как только я это сделал, все вернулось к нормальной жизни.
Как работает Android, часть 4
Всем привет! Мы нашли время продолжить серию статей про внутреннее устройство Android. В этой статье я расскажу о процессе загрузки Android, о содержимом файловой системы, о том, как хранятся данные пользователя и приложений, о root-доступе, о переносимости сборок Android и о проблеме фрагментации.
Пакеты
Как я уже говорил раньше, архитектура Android построена вокруг приложений. Именно приложения играют ключевую роль в устройстве многих частей системы, именно для гармоничного взаимодействия приложений выстроена модель activity и intent’ов, именно на изоляции приложений основана модель безопасности Android. И если оркестрированием взаимодействия компонентов приложений занимается activity manager, то за установку, обновление и управление правами приложений отвечает package manager (пакетный менеджер — в shell его можно вызвать командой pm ).
Каждый APK при сборке должен быть подписан разработчиком с использованием цифровой подписи. Android проверяет наличие этой подписи при установке приложения, а при обновлении уже установленного приложения дополнительно сравнивает публичные ключи, которыми подписаны старая и новая версия; они должны совпадать, что гарантирует, что новая версия была создана тем же разработчиком, что и старая. (Если бы этой проверки не было, злоумышленник мог бы создать пакет с таким же именем, как и у существующего приложения, убедить пользователя установить его, «обновляя» приложение, и получить доступ к данным этого приложения.)
Само обновление пакета представляет собой установку его новой версии вместо старой с сохранением данных и полученных от пользователя разрешений. Можно и «откатывать» (downgrade) приложения до более старых версий, но при этом по умолчанию Android стирает сохранённые новой версией данные, поскольку старая версия может быть не способна работать с форматами данных, которые использует новая версия.
Как я уже говорил, обычно код каждого приложения выполняется под собственным Unix-пользователем (UID), что и обеспечивает их взаимную изоляцию. Несколько приложений могут явно попросить Android использовать для них общий UID, что позволит им получать прямой доступ к файлам друг друга и даже, при желании, запускаться в одном процессе.
Хотя обычно одному пакету соответствует один файл APK, Android поддерживает пакеты, состоящие из нескольких APK (это называется раздельными APK, или split APK). Это лежит в основе таких «магических» возможностей Android, как динамическая загрузка дополнительных модулей приложения (dynamic feature modules) и Instant Run в Android Studio (автоматическое обновление кода запущенного приложения без его полной переустановки и, во многих случаях, даже без перезапуска).
Файловая система
Устройство файловой системы — один из самых важных и интересных вопросов в архитектуре операционной системы, и устройство файловой системы в Android — не исключение.
Интерес представляет, во-первых, то, какие файловые системы используются, то есть в каком именно формате содержимое файлов сохраняется на условный диск (в случае Android это обычно flash-память и SD-карты) и как обеспечивается поддержка этого формата со стороны ядра системы. Ядро Linux, используемое в Android, в той или иной степени поддерживает большое количество самых разных файловых систем — от используемых в Windows FAT и NTFS и используемых в Darwin печально известной HFS+ и современной APFS — до сетевой 9pfs из Plan 9. Есть и много «родных» для Linux файловых систем — например, Btrfs и семейство ext.
Стандартом де-факто для Linux уже долгое время является ext4, используемая по умолчанию большинством популярных дистрибутивов Linux. Поэтому нет ничего неожиданного в том, что именно она и используется в Android. В некоторых сборках (и некоторыми энтузиастами) также используется F2FS (Flash-Friendly File System), оптимизированная специально для flash-памяти (впрочем, с её преимуществами всё не так однозначно).
Во-вторых, интерес представляет так называемый filesystem layout — расположение системных и пользовательских папок и файлов в файловой системе. Filesystem layout в «обычном Linux» заслуживает более подробного описания (которое можно найти, например, по этой ссылке); я упомяну здесь только несколько наиболее важных директорий:
Android использует похожий, но заметно отличающийся filesystem layout. Вот несколько самых важных из его частей:
Суффикс в названии папок приложений — 16 случайных байт, закодированных в Base64. Использование такого суффикса не позволяет другим приложениям «угадать» путь к приложению, о существовании которого им знать не следует. В принципе, список установленных на устройстве приложений и путей к ним не является секретом — его можно получить через стандартные API — но в некоторых случаях (а именно, для Instant apps) на доступ к этим данным накладываются ограничения.
Для хранения изменяемых данных каждому приложению выделяется папка в /data/data (например, /data/data/com.google.android.youtube для YouTube). Доступ к этой папке есть только у самого приложения — то есть только у UID, под которым запускается это приложение (если приложение использует несколько UID, или несколько приложений используют общий UID, всё может быть сложнее). В этой папке приложения сохраняют настройки, кэш (в подпапках shared_prefs и cache соответственно) и любые другие нужные им данные:
Система знает о существовании папки cache и может очищать её самостоятельно при нехватке места. При удалении приложения вся папка этого приложения полностью удаляется, и приложение не оставляет за собой следов. Альтернативно, и то, и другое пользователь может явно сделать в настройках:
Это выделяемое каждому приложению хранилище данных называется внутренним хранилищем (internal storage).
Кроме того, в Android есть и другой тип хранилища — так называемое внешнее хранилище (external storage — это название отражает изначальную задумку о том, что внешнее хранилище должно было располагаться на вставляемой в телефон внешней SD-карте). По сути, внешнее хранилище играет роль домашней папки пользователя — именно там располагаются такие папки, как Documents, Download, Music и Pictures, именно внешнее хранилище открывают файловые менеджеры в качестве папки по умолчанию, именно к содержимому внешнего хранилища Android позволяет получить доступ компьютеру при подключении по кабелю.
Как я упомянул выше, исходно предполагалось, что внешнее хранилище действительно будет располагаться на внешней SD-карте, поскольку в то время объём SD-карт значительно превышал объём встраиваемой в телефоны памяти (в том же самом HTC Dream её было лишь 256 мегабайта, из которых на раздел data выделялось порядка 90 мегабайт). С тех пор многие условия изменились; в современных телефонах часто нет слота для SD-карты, зато устанавливается огромное по мобильным меркам количество встроенной памяти (например, в Samsung Galaxy Note 9 её может быть до 512 гигабайт).
С другой стороны, у многих устройств всё-таки есть слот для SD-карты. Вставленную в Android-устройство SD-карту можно использовать как обычный внешний диск (не превращая её во внутреннее или внешнее хранилище системы) — сохранять на неё файлы, открывать хранящиеся на ней файлы, использовать её для перенесения файлов на другие устройства и т.п. Кроме того, Android позволяет «заимствовать» SD-карту и разместить внутреннее и внешнее хранилище на ней (это называется заимствованным хранилищем — adopted storage). При этом система переформатирует SD-карту и шифрует её содержимое — хранящиеся на ней данные невозможно прочесть, подключив её к другому устройству.
Подробнее почитать про всё это можно, например, вот в этом посте и в официальной документации для разработчиков приложений и для создателей сборок Android.
Загрузка
Традиционный подход к безопасности компьютерных систем ограничивается тем, чтобы защищать систему от программных атак. Считается, что если у злоумышленника есть физический доступ к компьютеру, игра уже проиграна: он может получить полный доступ к любым хранящимся на нём данным. Для этого ему достаточно, например, запустить на этом компьютере произвольную контролируемую им операционную систему, позволяющую ему обойти любые накладываемые «основной» системой ограничения прав, или напрямую подключить диск с данными к другому устройству. При желании, злоумышленник может оставить компьютер в работоспособном состоянии, но пропатчить установленную на нём систему, установить произвольные бэкдоры, кейлоггеры и т.п.
Именно на защиту от программных атак ориентирована модель ограничения прав пользователей в Unix (и основанная на ней технология app sandbox в Android); само по себе ограничение прав в Unix никак не защищает систему от пользователя, пробравшегося в серверную и получившего физический доступ к компьютеру. И если серьёзные многопользовательские сервера можно и нужно охранять от неавторизованного физического доступа, к персональным компьютерам — а тем более мобильным устройствам — такой подход просто неприменим.
Пытаться улучшать ситуацию с защитой от злоумышленника, получившего физический доступ к устройству, можно по двум направлениям:
Именно с этими двумя направлениями защиты связана модель безопасной загрузки в Android.
Verified Boot
Процесс загрузки Android построен так, что он, с одной стороны, не позволяет злоумышленникам загружать на устройстве произвольную ОС, с другой стороны, может позволять пользователям устанавливать кастомизированные сборки Android (и другие системы).
Прежде всего, Android-устройства, в отличие от «десктопных» компьютеров, обычно не позволяют пользователю (или злоумышленнику) произвести загрузку со внешнего носителя; вместо этого сразу запускается установленный на устройстве bootloader (загрузчик). Bootloader — это относительно простая программа, в задачи которой (при загрузке в обыкновенном режиме) входят:
Flashing, unlocking, fastboot и recovery
Кроме того, bootloader поддерживает дополнительную функциональность для обновления и переустановки системы.
Во-первых, это возможность загрузить вместо основной системы (Android) специальную минимальную систему, называемую recovery. Версия recovery, устанавливаемая на большинство Android-устройств по умолчанию, очень минималистична и поддерживает только установку обновлений системы в автоматическом режиме, но многие энтузиасты Android устанавливают кастомную recovery.
Это делается путём использования второй «фичи» bootloader’а, направленной на обновление и переустановку системы — поддержки перезаписи (flashing) содержимого и структуры разделов по командам с подсоединённого по кабелю компьютера. Для этого bootloader способен загружаться в ещё один специальный режим, который называют fastboot mode (или иногда просто bootloader mode), поскольку обычно для общения между компьютером и bootloader’ом в этом режиме используется протокол fastboot (и соответствующий ему инструмент fastboot из Android SDK со стороны компьютера).
Некоторые реализации bootloader’а используют другие протоколы. В основном это касается устройств, выпускаемых компанией Samsung, где специальная реализация bootloader’a (Loke) общается с компьютером по собственному проприетарному протоколу (Odin). Для работы с Odin со стороны компьютера можно использовать либо реализацию от самих Samsung (которая тоже называется Odin), либо свободную реализацию под названием Heimdall.
Конкретные детали зависят от реализации bootloader’а (то есть различаются в зависимости от производителя устройства), но во многих случаях установка recovery и сборок Android, подписанных ключом производителя устройства, просто работает без дополнительных сложностей:
Таким образом можно вручную обновлять систему; а вот установить более старую версию не получится: функция, известная как защита от отката, не позволит bootloader’у загрузить более старую версию Android, чем была загружена в прошлый раз, даже если она подписана ключом производителя, поскольку загрузка старых версий открывает дорогу к использованию опубликованных уязвимостей, которые исправлены в более новых версиях.
Кроме того, многие устройства поддерживают разблокировку bootloader’а (unlocking the bootloader, также известную как OEM unlock) — отключение проверки bootloader’ом подписи системы и recovery, что позволяет устанавливать произвольные сборки того и другого (у части производителей это аннулирует гарантию). Именно так обычно устанавливаются такие популярные дистрибутивы Android, как LineageOS (бывший CyanogenMod), Paranoid Android, AOKP, OmniROM и другие.
Поскольку разблокировка bootloader’а всё-таки позволяет загрузить на устройстве собственную версию системы, в целях безопасности при разблокировке все пользовательские данные (с раздела data) принудительно удаляются. Если систему переустанавливает сам пользователь, а не злоумышленник, после переустановки он может восстановить свои данные из бэкапа (например, из облачного бэкапа на серверах Google или из бэкапа на внешнем носителе), если злоумышленник — он получит работающую систему, но не сможет украсть данные владельца устройства.
После установки предпочитаемых сборок recovery и системы bootloader стоит заблокировать обратно, чтобы снова защитить свои данные в случае попадания устройства в руки злоумышленников.
Для разблокировки bootloader’а может также потребоваться дополнительно разрешить её из настроек системы:
Популярная сторонняя recovery, которую устанавливают большинство «флешаголиков» (flashaholics) — TWRP (Team Win Recovery Project). Она содержит тач-интерфейс и множество продвинутых «фич», в том числе возможность устанавливать части системы из сборок в виде zip-архивов, встроенную поддержку бэкапов и даже полноценный эмулятор терминала с виртуальной клавиатурой:
Шифрование диска
Современные версии Android используют пофайловое шифрование данных (file-based encryption). Этот механизм основан на встроенной в ext4 поддержке шифрования, реализованной в ядре Linux (fscrypt), и позволяет системе зашифровывать различные части файловой системы различными ключами.
По умолчанию система шифрует большинство данных пользователя, расположенных на разделе data, с помощью ключа, который создаётся на основе пароля пользователя и не сохраняется на диск (credential encrypted storage). Это означает, что при загрузке система должна попросить пользователя ввести свой пароль, чтобы вычислить с его помощью ключ для расшифровки данных. Именно поэтому первый раз после включения устройства пользователя встречает требование ввести полный пароль или графический ключ, а не просто пройти аутентификацию, приложив палец к сканеру отпечатков.
В дополнение к credential encrypted storage в Android также используется device encrypted storage — шифрование ключом на основе данных, которые хранятся на устройстве (в том числе в Trusted Execution Environment). Файлы, зашифрованные таким образом, система может расшифровать до того, как пользователь введёт пароль. Это лежит в основе функции, известной как Direct Boot: система способна загружаться в некоторое работоспособное состояние и без ввода пароля; при этом приложения могут явно попросить систему сохранить (наименее приватную) часть своих данных в device encrypted storage, что позволяет им начинать выполнять свои базовые функции, не дожидаясь полной разблокировки устройства. Например, Direct Boot позволяет будильнику срабатывать и до первого ввода пароля, что особенно полезно, если устройство непредвиденно перезагружается ночью из-за временного отключения питания или сбоя системы.
Так называемый root-доступ — это возможность выполнять код от имени «пользователя root» (UID 0, также известного как суперпользователь). Напомню, что root — это специально выделенный Unix-пользователь, которому — за несколькими интересными исключениями — разрешён полный доступ ко всему в системе, и на которого не распространяются никакие ограничения прав.
Как и большинство других современных операционных систем, Android спроектирован с расчётом на то, что обыкновенному пользователю ни для чего не требуется использовать root-доступ. В отличие от более закрытых операционных систем, пользователи которых называют разрушение наложенных на них ограничений буквально «побегом из тюрьмы», в Android прямо «из коробки», без необходимости получать root-доступ и устанавливать специальные сторонние «твики», есть возможность:
Тем не менее, бывает, что root доступен пользователю:
Зачем это может быть нужно? Конечно, root-доступ полезен для отладки и исследования работы системы. Кроме того, обладая root-доступом, можно неограниченно настраивать систему, изменяя её темы, поведение и многие другие аспекты. Можно принудительно подменять код и ресурсы приложений — например, можно удалить из приложения рекламу или разблокировать его платную или скрытую функциональность. Можно устанавливать, изменять и удалять произвольные файлы, в том числе в разделе system (хотя это почти наверняка плохая идея).
С более философской точки зрения, root-доступ позволяет пользователю полностью контролировать своё устройство и свою систему — вместо того, чтобы устройство и разработчики ПО контролировали пользователя.
Проблемы root-доступа
With great power comes great responsibility.
С большими возможностями приходит и большая ответственность, и совсем не всегда эту ответственность можно доверить пользователю и приложениям. Другими словами, с root-доступом связано большое количество проблем в области безопасности и стабильности системы.
Напомню, что пользователь почти всегда взаимодействует с устройством не напрямую, а через приложения. А это значит, что и root-доступ он будет использовать в основном через приложения, которые, можно надеяться, будут добросовестно пользоваться root-доступом для хороших целей. Но если на устройстве доступен root, это, в принципе, означает, что приложения могут воспользоваться им и для нехороших целей — навредить системе, украсть ценные данные, заразить систему вирусом, установить кейлоггер и т.п.
Как я уже говорил во второй статье серии, в отличие от традиционной модели доверия программам в классическом Unix, Android рассчитан на то, что пользователь не может доверять сторонним приложениям — поэтому их и помещают в песочницу. Тем более нельзя доверять приложениям root-доступ, надеясь, что они будут использовать его только во благо. Фактически, root-доступ разрушает аккуратно выстроенную модель безопасности Android, снимая с приложений все ограничения и открывая им права на доступ ко всему в системе.
С другой стороны, и приложения не могут доверять устройству, на котором подключен root-доступ, поскольку на таком устройстве в его работу имеют возможность непредусмотренными способами вмешиваться пользователь и остальные приложения. Например, разработчики приложения, содержащего платную функциональность, естественно, не захотят, чтобы проверку совершения покупки можно было отключить. Многие приложения, работающие с особенно ценными данными — например, Google Pay (бывший Android Pay) — явно отказываются работать на устройствах с root-доступом, считая их недостаточно безопасными.
Аналогично, онлайн-игры вроде популярной Pokémon GO тоже отказываются работать на root-ованных устройствах, опасаясь, что игрок сможет с лёгкостью нарушить правила игры.
Google Play и root-доступ
Google разрешает производителям предустанавливать Google Play Store и Google Play Services только на устройства, где root-доступ отключён, тем самым делая Android более привлекательной платформой для разработчиков, которые, естественно, предпочитают вкладывать ресурсы в разработку под платформы, не позволяющие пользователям с лёгкостью вмешиваться в работу их приложений. А поскольку Play Store — наиболее известный и популярный (как среди разработчиков приложений, так и среди пользователей) магазин приложений для Android, большинство производителей предпочитают предустанавливать его на свои устройства. (Есть и исключения — например, Amazon использует собственный дистрибутив Android под названием Fire OS для своих устройств — Echo, Fire TV, Fire Phone, Kindle Fire Tablet — и не предустанавливает никаких приложений от Google). Именно поэтому root-доступ по умолчанию отключён на большинстве популярных Android-устройств.
Несмотря на ограничение для производителей, Google разрешает пользователям сборок, в которых разрешён root-доступ, самостоятельно устанавливать Google Play (обычно это делается путём установки готовых пакетов от проекта Open GApps); при этом Google требует, чтобы после установки пользователь вручную зарегистрировал устройство на специально предназначенной для этого странице регистрации.
Device manufacturers work with Google to certify that Android devices with Google apps installed are secure and will run apps correctly. To be certified, a device must pass Android compatibility tests. If you are unable to add a Google Account on your Android device, your Android device software might not have passed Android compatibility tests, or the device manufacturer has not submitted the results to Google to seek approval. As a result, your device is uncertified. This means that your device might not be secure.
If you are a User wanting to use custom ROMs on your device, please register your device by submitting your Google Services Framework Android ID below.
Ограничение доступа к root
В «обычном» Linux, как и в других Unix-системах, для получения root-доступа (с помощью команд sudo и su ) пользователю требуется ввести пароль (или свой, или пароль Unix-пользователя root, в зависимости от настройки системы и конкретной команды) или авторизоваться другим способом (например, с помощью отпечатка пальца). В дополнение к собственно авторизации это служит подтверждением того, что пользователь доверяет этой программе и согласен предоставить ей возможность воспользоваться root-доступом.
Стандартная версия команды su из Android Open Source Project не запрашивает подтверждения пользователя явно, но она доступна только Unix-пользователю shell (и самому root), что полностью отрезает приложениям возможность получать root-права. Многие сторонние реализации su позволяют любому приложению получать права суперпользователя, что, как я объяснил выше, очень плохо в плане безопасности.
Magisk
Хотя это действительно невероятно круто, нужно осознавать, что возможность использовать приложения вроде Google Pay на root-ованных устройствах несмотря на встроенные в них проверки — это не решение связанных с root-доступом проблем с безопасностью. Приложения, которым пользователь доверил root-доступ, по-прежнему могут решить вмешаться в работу системы и украсть деньги пользователя через Google Pay. Проблемы с безопасностью остаются, нам лишь удаётся закрыть на них глаза.
Magisk поддерживает systemless-ную установку готовых системных «твиков» в виде Magisk Modules, специальных пакетов для установки с использованием Magisk. В таком виде доступны, например, известный root-фреймворк Xposed и ViPER, набор продвинутых драйверов и настроек для воспроизведения звука.
SoC, драйвера и фрагментация
Системы на кристалле
Аппаратное обеспечение традиционных настольных и серверных компьютеров построено вокруг материнской платы, на которую устанавливаются такие важнейшие компоненты «харда», как центральный процессор и оперативная память, и к которой затем подключаются дополнительные платы — например, графическая и сетевая — содержащие остальные компоненты (соответственно, графический процессор и Wi-Fi адаптер).
В отличие от такой схемы, в большинстве Android-устройств используются так называемые системы на кристалле (system on a chip, SoC). Система на кристалле представляет собой набор компонентов компьютера — центральный процессор, блок оперативной памяти, порты ввода-вывода, графический процессор, LTE-, Bluetooth- и Wi-Fi-модемы и т.п. — полностью реализованных и интегрированных в рамках одного микрочипа. Такой подход позволяет не только уменьшить физический размер устройства, чтобы оно поместилось в кармане, и повысить его производительность за счёт большей локальности и лучшей интеграции между компонентами, но и значительно снизить его энергопотребление и тепловыделение, что особенно актуально для мобильных устройств, питающихся от встроенной батарейки и не имеющих систем активного охлаждения.
Но, конечно, системы на кристалле имеют и свои недостатки. Наиболее очевидный недостаток состоит в том, что такую систему нельзя «проапгрейдить», докупив, например, дополнительной оперативной памяти, как нельзя и заменить плохо работающий компонент. Это, в принципе, выгодно компаниям-производителям, поскольку побуждает людей покупать новые устройства, когда существующие морально устаревают или выходят из строя, вместо того, чтобы их точечно обновлять или ремонтировать.
О драйверах
Другой — гораздо более важный именно в контексте Android — недостаток SoC заключается в связанных с ними сложностях с драйверами. Как и в традиционных системах, основанных на отдельных платах, каждый компонент системы на кристалле — от камеры до LTE-модема — требует для работы использования специальных драйверов. Но в отличие от традиционных систем, эти драйвера обычно разрабатываются производителями систем на кристалле и специфичны для их конкретных моделей; кроме того, исходные коды таких драйверов обычно не раскрываются, да и бинарные сборки в свободный доступ производителями выкладываются совсем не всегда.
Вместо этого производитель SoC (например, Qualcomm) отдаёт готовую сборку драйверов производителям Android-устройств (например, Sony или LG), которые включают её в свою сборку Android, основанную на коде из Android Open Source Project. Так и получается, что сборка Android, предустановленная на устройстве производителем, содержит все нужные для этого устройства драйвера, а напрямую использовать сборку для одного устройства на другом невозможно.
В результате авторам сборок Android приходится прилагать отдельные усилия для поддержки каждого семейства моделей Android-устройств. Сами производители устройств совсем не всегда заинтересованы в том, чтобы выделять ресурсы на портирование своих сборок на новые версии Android. В то же время разработчикам сторонних дистрибутивов Android приходится извлекать драйвера из сборок, предустанавливаемых производителями, что связано с дополнительными сложностями и не всегда приводит к хорошему результату. У многих сторонних дистрибутивов хватает ресурсов только для поддержки наиболее популярных моделей устройств.
Фрагментация
Это приводит к проблеме, известной как фрагментация: экосистема Android состоит из большого количества различных сборок — как официальных сборок от производителей устройств, так и версий сторонних дистрибутивов. Многие из них к тому же основаны на старых версиях Android, поскольку для многих устройств обновления сборок от производителя выходят медленно или не выходят совсем.
Конечно, медленное обновление экосистемы означает, что не все пользователи получают небольшие обновления интерфейса и другие видимые пользователю улучшения, которые приносят новые версии Android. Но оно приносит и две гораздо более серьёзные проблемы.
Во-первых, страдает безопасность. Хотя современные системы используют продвинутые механизмы защиты, в них постоянно обнаруживаются новые уязвимости. Обычно эти уязвимости оперативно исправляются разработчиками, но это не помогает пользователям, если обновления системы, содержащие исправления, до них никогда не доходят.
Во-вторых, фрагментация отрицательно сказывается на разработчиках приложений под Android — страдает так называемый developer experience (DX, по аналогии с user experience/UX). В теории, несмотря на внутренние различия в драйверах и пользовательском интерфейсе разных версий и сборок Android, используемые разработчиками приложений API — Android Framework, OpenGL/Vulkan и другие — должны быть переносимы и работать одинаково. На практике это, конечно, не всегда так, и разработчикам приходится тестировать и обеспечивать работу своих приложений на множестве версий и сборок Android — на разных устройствах, разных версиях системы, сторонних дистрибутивах и так далее.
Don’t Stop Thinking About Tomorrow
Далеко не все производители Android-устройств не считают важным своевременно выпускать обновления для своих устройств. Например, Google выпускают обновления для своих линеек Nexus и Pixel одновременно с тем, как выходит новая версия Android. У многих других производителей портирование сборок Android на его новую версию занимает месяцы, но они, тем не менее, стараются выпускать ежемесячные обновления безопасности.
Кроме того, совсем не все устройства, где используется Android, построены на основе SoC. Android вполне можно установить и на обычный «десктопный» компьютер (подойдут, например, сборки от проектов Android-x86 и RemixOS). Специальная сборка Android встроена в ChromeOS, что позволяет Chromebook’ам запускать Android-приложения наряду с Linux-приложениями и веб-приложениями. Аналогичного подхода — запуска специальной сборки Android в контейнере — придерживается проект Anbox, позволяющий использовать Android-приложения на «обыкновенных» Linux-системах. (Напомню, что Android-приложения так легко переносятся на x86-архитектуры, не требуя перекомпиляции, благодаря использованию виртуальной машины Java, о чём я рассказывал во второй статье серии.)
И тем не менее, плохая переносимость сборок Android между разными устройствами и связанная с ней фрагментация экосистемы — это серьёзная проблема, затрудняющая развитие и продвижение Android как платформы.
Наиболее прямой способ бороться с фрагментацией — это всячески убеждать производителей устройств не забрасывать поддержку своих сборок Android. Как показывает практика, это работает, но работает недостаточно хорошо. Было бы гораздо лучше, если можно было бы разработать техническое решение, повышающее переносимость сборок Android и тем самым серьёзно облегчающее задачу авторов сборок и сторонних дистрибутивов.
И такое решение уже существует. В 2017 году Google анонсировали Project Treble — новую, ещё более модульную (по сравнению с уже существующим HAL, hardware abstraction layer) архитектуру взаимодействия драйверов (и остального софта, специфичного для конкретного устройства) с остальными частями системы. Treble позволяет устанавливать основную систему и драйвера, специфичные для устройства, на разные разделы файловой системы, и обновлять — или как угодно изменять — систему отдельно от установленных драйверов.
Treble в корне меняет ситуацию с медленным выпуском обновлений и плохой переносимостью сборок. Благодаря Treble устройства от семи разных компаний (Sony, Nokia, OnePlus, Oppo, Xiaomi, Essential и Vivo — а не только от самих Google) смогли участвовать в бета-программе Android Pie. Treble позволил Essential выпустить обновление до Android Pie для своего Essential Phone прямо в день выхода Android Pie. Одну и ту же сборку Android — один и тот же бинарный файл без перекомпиляции или каких-либо изменений — теперь можно запускать на любом устройстве, поддерживающем Treble, несмотря на то, что они могут быть основаны на совершенно разных SoC.
Влияние Treble действительно сложно переоценить. Java принесла возможность «write once, run everywhere» для высокоуровневого кода — в том числе и возможность запускать Android-приложения на компьютерах с практически любой архитектурой процессора. Treble — аналогичный прорыв, позволяющий использовать однажды написанную и скомпилированную сборку Android на устройствах с совершенно разными SoC. Теперь дело за производителями, которым нужно конвертировать свои драйвера в формат, совместимый с Treble. Можно надеяться, что через несколько лет проблемы с обновлениями Android-устройств исчезнут окончательно.
В следующей статье я планирую рассказать о низкоуровневом userspace Android: о процессе init, о Zygote, Binder, сервисах и props.