Android pid uid 机制分析Permission Denial的错误

最新推荐文章于 2024-04-01 10:48:07 发布

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本文探讨了Android系统中PID和UID的概念及其区别。PID是进程标识，每次应用启动都会获得唯一PID，而UID在Android中用于权限管理和数据共享。当普通应用尝试调用需要系统权限的方法时，会遇到Permission Denial错误。这个错误通常在checkCallingPermission方法未返回PERMISSION_GRANTED时抛出。检查过程涉及比较PID、判断UID是否为root或system以及检查APP的权限设置。

PID 指进程ID.

PID是进程的身份标识，程序一旦运行，就会给应用分配一个独一无二的PID(ps:一个应用可能包含多个进程，每个进程有唯一的一个PID)

进程终止后PID会被系统收回，再次打开应用，会重新分配一个PID（新进程的PID一般比之前的号要大）

UID 指用户ID.

UID在Linux中就是用户的ID，表明时哪个用户运行了这个程序，主要用于权限的管理。而在Android 中又有所不同，因为android为单用户系统，这时UID 便被赋予了新的使命，数据共享，为了实现数据共享，Android init时是root权限，zygote出的系统systemserver时赋予system的uid，权限降为system权限，普通应用启动时被赋予

system    284   1     6172   1356  binder_thr f76c3430 S /system/bin/servicemanager
root      337   120   4876   1340  unix_strea f76bc430 S /system/bin/sh
root      339   120   5816   1452  __skb_recv f76c2430 S logcat
root      342   120   5816   1452  __skb_recv f76e4430 S logcat
root      346   1     1053464 74984 poll_sched f764f430 S zygote
audioserver 347   1     27488  5744  binder_thr f76dd430 S /system/bin/audioserver
cameraserver 348   1     71892  14524 binder_thr f7637430 S /system/bin/cameraserver
mediaex   349   1     47108  6896  binder_thr f7689430 S media.extractor
media     350   1     47384  7264  binder_thr f76f9430 S /system/bin/mediaserver
root      351   1     22156  2948  binder_thr f7672430 S /system/bin/netd
system    352   1     83656  3740     ep_poll f76a0430 S /system/bin/surfaceflinger
system    624   346   1214696 112084    ep_poll f764f430 S system_server
u0_a48    703   346   814300 51444    ep_poll f764f430 S com.android.inputmethod.latin
media_rw  708   84    9492   2184  inotify_re f76c6430 S /system/bin/sdcard
u0_a23    721   346   922336 140108    ep_poll f764f430 S com.android.systemui
radio     786   346   833520 64496    ep_poll f764f430 S com.android.phone
system    801   346   840676 48120    ep_poll f764f430 S com.android.settings
wifi      845   1     10024  3224  poll_sched f748b430 S /system/bin/wpa_supplicant
u0_a12    959   346   797732 40000    ep_poll f764f430 S android.ext.services
u0_a38    981   346   807800 45764    ep_poll f764f430 S com.android.deskclock
u0_a4     1024  346   799432 42172    ep_poll f764f430 S com.android.cellbroadcastreceiver
u0_a10    1058  346   804924 50732    ep_poll f764f430 S android.process.media
u0_a56    1101  346   800832 41588    ep_poll f764f430 S com.android.printspooler
system    1129  346   797848 40040    ep_poll f764f430 S com.android.keychain
u0_a14    1145  346   830128 69140    ep_poll f764f430 S com.android.launcher3

u0_a**的uid，另外还有wifi uid等。

普通的应用调用需要系统权限的方法时，一般会报出Permission Denal的SecureException，这个检查的过程是如何的？我们从一个场景进行分析，monkey检测系统应用启动有一个接口，

    @Override
    public void setActivityController(IActivityController controller, boolean imAMonkey) {
        enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.SET_ACTIVITY_WATCHER,
                "setActivityController()");
        synchronized (this) {
            mController = controller;
            mControllerIsAMonkey = imAMonkey;
            Watchdog.getInstance().setActivityController(controller);
        }
    }

这个接口在IActivityManager的Stub端ActivityManagerService的实现，普通应用通过ActivityManagerNatvie调用这个接口，第一步就会调用

enforceCallingPermission(android.Manifest.permission.SET_ACTIVITY_WATCHER, "setActivityController()");

来检查应用权限，我们继续看这个方法。

    void enforceCallingPermission(String permission, String func) {
        if (checkCallingPermission(permission)
                == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
            return;
        }

        String msg = "Permission Denial: " + func + " from pid="
                + Binder.getCallingPid()
                + ", uid=" + Binder.getCallingUid()
                + " requires " + permission;
        Slog.w(TAG, msg);
        throw new SecurityException(msg);
    }

我们看到如果checkCallingPermission这个方法没有返回PERMISSION_GRANTED的话，就会抛出Permission Denial的错误。我们接着看这个方法。

    int checkCallingPermission(String permission) {
        return checkPermission(permission,
                Binder.getCallingPid(),
                UserHandle.getAppId(Binder.getCallingUid()));
    }

    @Override
    public int checkPermission(String permission, int pid, int uid) {
        if (permission == null) {
            return PackageManager.PERMISSION_DENIED;
        }
        return checkComponentPermission(permission, pid, uid, -1, true);
    }

   /**
     * This can be called with or without the global lock held.
     */
    int checkComponentPermission(String permission, int pid, int uid,
            int owningUid, boolean exported) {
        if (pid == MY_PID) {
            return PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        }
        return ActivityManager.checkComponentPermission(permission, uid,
                owningUid, exported);
    }

首先检查是否是MY_PID，一般如果不是相同进程，这个pid是不同的。

 /** @hide */
    public static int checkComponentPermission(String permission, int uid,
            int owningUid, boolean exported) {
        // Root, system server get to do everything.
        final int appId = UserHandle.getAppId(uid);
        if (appId == Process.ROOT_UID || appId == Process.SYSTEM_UID) {
            return PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        }
        // Isolated processes don't get any permissions.
        if (UserHandle.isIsolated(uid)) {
            return PackageManager.PERMISSION_DENIED;
        }
        // If there is a uid that owns whatever is being accessed, it has
        // blanket access to it regardless of the permissions it requires.
        if (owningUid >= 0 && UserHandle.isSameApp(uid, owningUid)) {
            return PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        }
        // If the target is not exported, then nobody else can get to it.
        if (!exported) {
            /*
            RuntimeException here = new RuntimeException("here");
            here.fillInStackTrace();
            Slog.w(TAG, "Permission denied: checkComponentPermission() owningUid=" + owningUid,
                    here);
            */
            return PackageManager.PERMISSION_DENIED;
        }
        if (permission == null) {
            return PackageManager.PERMISSION_GRANTED;
        }
        try {
            return AppGlobals.getPackageManager()
                    .checkUidPermission(permission, uid);
        } catch (RemoteException e) {
            throw e.rethrowFromSystemServer();
        }
    }

然后调用ActivityManager.checkComponentPermission(permission, uid, owningUid, exported);方法检查。如果是root或者system的uid，直接返回PERMISSION_GRANTED。

system uid需要在manifest根节点中shareUserId中设置，并且使用目标系统的签名工具，手机厂商不同，这个签名工具一般是不同的。

            return AppGlobals.getPackageManager()
                    .checkUidPermission(permission, uid);

最后一步检查APP的权限设置。