เลเยอร์ GLES

ในอุปกรณ์ที่ใช้ Android 10 (ระดับ API 29) ขึ้นไป จะมีการแบ่งเลเยอร์ OpenGL ES (GLES) แอปที่แก้ไขข้อบกพร่องได้สามารถโหลดเลเยอร์ GLES จาก APK, จากไดเรกทอรีฐาน หรือจาก APK ของเลเยอร์ที่เลือก

การใช้งานเลเยอร์ GLES คล้ายกับการใช้งานชั้นการตรวจสอบ Vulkan

ข้อกำหนด

ระบบรองรับเลเยอร์ GLES ใน GLES เวอร์ชัน 2.0 ขึ้นไปเท่านั้น

การเริ่มต้นเลเยอร์

หลังจากสร้างจุดแรกเข้ามาตรฐานแล้ว EGL Loader จะสร้างอินสแตนซ์ GLES LayerLoader หากเปิดใช้เลเยอร์การแก้ไขข้อบกพร่อง LayerLoader จะสแกนไดเรกทอรีที่ระบุเพื่อหาเลเยอร์ เช่นเดียวกับที่ตัวโหลด Vulkan ทำ

หากเปิดใช้การแบ่งชั้น LayerLoader จะค้นหาและแจกแจงรายการชั้นที่ระบุ รายการเลเยอร์จะระบุด้วยชื่อไฟล์ที่คั่นด้วยโคลอน

LayerLoader จะข้ามเลเยอร์ตามลำดับที่คุณระบุ ดังนั้นเลเยอร์แรกจะอยู่ใต้แอปพลิเคชันโดยตรง สำหรับแต่ละเลเยอร์ LayerLoader จะติดตามจุดเข้าใช้งาน AndroidGLESLayer_Initialize และ AndroidGLESLayer_GetProcAddress เลเยอร์ต้องมีอินเทอร์เฟซเหล่านี้เพื่อให้โหลดได้

typedef void* (*PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC)(void*, const char*);
void* AndroidGLESLayer_Initialize(void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address))

AndroidGLESLayer_Initialize() จะระบุตัวระบุสำหรับเลเยอร์ที่จะใช้ (layer_id) และจุดแรกเข้าที่เรียกใช้ได้เพื่อค้นหาฟังก์ชันที่อยู่ใต้เลเยอร์ คุณสามารถใช้จุดแรกเข้าได้ตามที่แสดงในตัวอย่างโค้ดต่อไปนี้

const char* func = "eglFoo";
void* gpa = get_next_layer_proc_address(layer_id, func);

AndroidGLESLayer_GetProcAddress จะใช้ที่อยู่ของการเรียกถัดไปในเชนที่เลเยอร์ควรเรียกเมื่อเสร็จสิ้น หากมีเพียงเลเยอร์เดียว next จะชี้ไปยังไดรเวอร์โดยตรงสำหรับฟังก์ชันส่วนใหญ่

typedef __eglMustCastToProperFunctionPointerType EGLFuncPointer;
void* AndroidGLESLayer_GetProcAddress(const char *funcName, EGLFuncPointer next)

สำหรับแต่ละเลเยอร์ที่ GLES LayerLoader พบ ระบบจะเรียกใช้ AndroidGLESLayer_Initialize, ตรวจสอบรายการฟังก์ชันของ libEGL และเรียกใช้ AndroidGLESLayer_GetProcAddress สำหรับฟังก์ชันที่รู้จักทั้งหมด เลเยอร์จะเป็นตัวกำหนดวิธีติดตามที่อยู่ถัดไป หากเลเยอร์สกัดกั้นฟังก์ชัน เลเยอร์จะติดตามที่อยู่ของฟังก์ชัน หากเลเยอร์ไม่ขัดจังหวะฟังก์ชัน AndroidGLESLayer_GetProcAddress จะแสดงผลที่อยู่ฟังก์ชันเดียวกันกับที่ส่งมา จากนั้น LayerLoader จะอัปเดตรายการฮุกฟังก์ชันให้ชี้ไปยังจุดแรกเข้าของเลเยอร์

เลเยอร์ไม่จำเป็นต้องดำเนินการใดๆ กับข้อมูลที่ AndroidGLESLayer_Initialize และ get_next_layer_proc_address ให้ไว้ แต่การให้ข้อมูลจะช่วยให้เลเยอร์ที่มีอยู่ เช่น Android GPU Inspector และ RenderDoc รองรับ Android ได้ง่ายขึ้น เมื่อมีข้อมูลดังกล่าว เลเยอร์จะค้นหาฟังก์ชันต่างๆ ได้อย่างอิสระแทนที่จะรอการเรียกใช้ AndroidGLESLayer_GetProcAddress หากเลเยอร์เลือกที่จะเริ่มต้นตัวเองก่อนที่ตัวโหลดจะค้นหาจุดแรกเข้าทั้งหมด เลเยอร์จะต้องใช้ get_next_layer_proc_address ต้องส่งต่อ eglGetProcAddress ไปตามเชนไปยังแพลตฟอร์ม

เลเยอร์สถานที่

GLES LayerLoader จะค้นหาเลเยอร์ในตำแหน่งต่อไปนี้ตามลำดับความสำคัญ

1. ตำแหน่งของระบบสำหรับรูท

การดำเนินการนี้ต้องใช้สิทธิ์เข้าถึงระดับรูท

adb root
adb disable-verity
adb reboot
adb root
adb shell setenforce 0
adb shell mkdir -p /data/local/debug/gles
adb push <layer>.so /data/local/debug/gles/

2. ไดเรกทอรีฐานของแอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชันเป้าหมายต้องแก้ไขข้อบกพร่องได้ หรือคุณต้องมีสิทธิ์เข้าถึงระดับรูท ดังนี้

adb push libGLTrace.so /data/local/tmp
adb shell run-as com.android.gl2jni cp /data/local/tmp/libGLTrace.so .
adb shell run-as com.android.gl2jni ls | grep libGLTrace
libGLTrace.so

3. APK ภายนอก

กำหนด ABI ของแอปพลิเคชันเป้าหมาย แล้วติดตั้ง APK ที่มีเลเยอร์ที่ต้องการโหลด ดังนี้

adb install --abi armeabi-v7a layers.apk

4. ใน APK ของแอปพลิเคชันเป้าหมาย

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีวางเลเยอร์ใน APK ของแอปพลิเคชัน

$ jar tf GLES_layers.apk
lib/arm64-v8a/libGLES_glesLayer1.so
lib/arm64-v8a/libGLES_glesLayer2.so
lib/arm64-v8a/libGLES_glesLayer3.so
lib/armeabi-v7a/libGLES_glesLayer1.so
lib/armeabi-v7a/libGLES_glesLayer2.so
lib/armeabi-v7a/libGLES_glesLayer3.so
resources.arsc
AndroidManifest.xml
META-INF/CERT.SF
META-INF/CERT.RSA
META-INF/MANIFEST.MF

เปิดใช้เลเยอร์

คุณเปิดใช้เลเยอร์ GLES ได้ทั้งแบบต่อแอปหรือแบบทั่วโลก การตั้งค่าต่อแอปจะยังคงอยู่แม้จะรีบูต ขณะที่คุณสมบัติส่วนกลางจะถูกล้างเมื่อรีบูต

รูปแบบและนโยบายด้านความปลอดภัยของ Android แตกต่างจากแพลตฟอร์มอื่นๆ อย่างมาก หากต้องการโหลดเลเยอร์ภายนอก ข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้ต้องเป็นจริง

  • ไฟล์ Manifest ของแอปเป้าหมายมีองค์ประกอบข้อมูลเมตาต่อไปนี้ (ใช้กับแอปที่กำหนดเป้าหมายเป็น Android 11 (ระดับ API 30) ขึ้นไปเท่านั้น)

    <meta-data android:name="com.android.graphics.injectLayers.enable" android:value="true" />

    คุณควรใช้ตัวเลือกนี้เพื่อทำโปรไฟล์แอปพลิเคชัน

  • แอปเป้าหมายแก้ไขข้อบกพร่องได้ ตัวเลือกนี้จะให้ข้อมูลการแก้ไขข้อบกพร่องเพิ่มเติม แต่อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแอป

  • แอปเป้าหมายทำงานบนบิลด์ userdebug ของระบบปฏิบัติการซึ่งให้สิทธิ์เข้าถึงระดับรูท

วิธีเปิดใช้เลเยอร์ต่อแอป

# Enable layers
adb shell settings put global enable_gpu_debug_layers 1

# Specify target application
adb shell settings put global gpu_debug_app <package_name>

# Specify layer list (from top to bottom)
# Layers are identified by their filenames, such as "libGLLayer.so"
adb shell settings put global gpu_debug_layers_gles <layer1:layer2:layerN>

# Specify packages to search for layers
adb shell settings put global gpu_debug_layer_app <package1:package2:packageN>

วิธีปิดใช้เลเยอร์ต่อแอป

# Delete the global setting that enables layers
adb shell settings delete global enable_gpu_debug_layers

# Delete the global setting that selects target application
adb shell settings delete global gpu_debug_app

# Delete the global setting that specifies layer list
adb shell settings delete global gpu_debug_layers_gles

# Delete the global setting that specifies layer packages
adb shell settings delete global gpu_debug_layer_app

วิธีเปิดใช้เลเยอร์ทั่วโลก

# This attempts to load layers for all applications, including native
# executables
adb shell setprop debug.gles.layers <layer1:layer2:layerN>

สร้างเลเยอร์

เลเยอร์ต้องแสดงฟังก์ชัน 2 รายการต่อไปนี้ซึ่งอธิบายไว้ในการเริ่มต้นตัวโหลด EGL

AndroidGLESLayer_Initialize
AndroidGLESLayer_GetProcAddress

เลเยอร์แบบพาสซีฟ

สำหรับเลเยอร์ที่สกัดกั้นฟังก์ชันเพียงไม่กี่รายการ เลเยอร์ที่เริ่มต้นแบบพาสซีฟจะเหมาะสมที่สุด เลเยอร์ที่เริ่มต้นแบบพาสซีฟจะรอให้ GLES LayerLoader เริ่มต้นฟังก์ชันที่ต้องการ

ตัวอย่างโค้ดต่อไปนี้แสดงวิธีสร้างเลเยอร์แบบพาสซีฟ

namespace {

std::unordered_map<std::string, EGLFuncPointer> funcMap;

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY glesLayer_eglChooseConfig (
  EGLDisplay dpy, const EGLint *attrib_list, EGLConfig *configs, EGLint config_size,
  EGLint *num_config) {

  EGLFuncPointer entry = funcMap["eglChooseConfig"];

  typedef EGLBoolean (*PFNEGLCHOOSECONFIGPROC)(
    EGLDisplay, const EGLint*, EGLConfig*, EGLint, EGLint*);

  PFNEGLCHOOSECONFIGPROC next = reinterpret_cast<PFNEGLCHOOSECONFIGPROC>(entry);

  return next(dpy, attrib_list, configs, config_size, num_config);
}

EGLAPI EGLFuncPointer EGLAPIENTRY eglGPA(const char* funcName) {

  #define GETPROCADDR(func) if(!strcmp(funcName, #func)) { \
    return (EGLFuncPointer)glesLayer_##func; }

  GETPROCADDR(eglChooseConfig);

  // Don't return anything for unrecognized functions
  return nullptr;
}

EGLAPI void EGLAPIENTRY glesLayer_InitializeLayer(
  void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address) {
     // This function is purposefully empty, since this layer does not proactively
     // look up any entrypoints
  }

EGLAPI EGLFuncPointer EGLAPIENTRY glesLayer_GetLayerProcAddress(
  const char* funcName, EGLFuncPointer next) {
  EGLFuncPointer entry = eglGPA(funcName);
  if (entry != nullptr) {
    funcMap[std::string(funcName)] = next;
    return entry;
  }
  return next;
}

}  // namespace

extern "C" {
  __attribute((visibility("default"))) EGLAPI void AndroidGLESLayer_Initialize(
    void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address) {
    return (void)glesLayer_InitializeLayer(layer_id, get_next_layer_proc_address);
  }
  __attribute((visibility("default"))) EGLAPI void* AndroidGLESLayer_GetProcAddress(
    const char *funcName, EGLFuncPointer next) {
    return (void*)glesLayer_GetLayerProcAddress(funcName, next);
  }
}

เลเยอร์ที่ใช้งานอยู่

สำหรับเลเยอร์ที่เป็นทางการมากขึ้นซึ่งต้องเริ่มต้นอย่างสมบูรณ์ล่วงหน้า หรือเลเยอร์ที่ต้องค้นหาส่วนขยายที่ EGL Loader ไม่รู้จัก จำเป็นต้องมีการเริ่มต้นเลเยอร์ที่ใช้งานอยู่ เลเยอร์จะใช้ get_next_layer_proc_address ที่ AndroidGLESLayer_Initialize มีให้เพื่อค้นหาฟังก์ชัน เลเยอร์ยังคงต้องตอบสนองต่อคำขอ AndroidGLESLayer_GetProcAddress จากตัวโหลดเพื่อให้แพลตฟอร์มทราบว่าจะกำหนดเส้นทางการโทรไปที่ใด ตัวอย่างโค้ดต่อไปนี้แสดงวิธีสร้างเลเยอร์ที่ใช้งานอยู่

namespace {

std::unordered_map<std::string, EGLFuncPointer> funcMap;

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY glesLayer_eglChooseConfig (
  EGLDisplay dpy, const EGLint *attrib_list, EGLConfig *configs, EGLint config_size,
  EGLint *num_config) {

  EGLFuncPointer entry = funcMap["eglChooseConfig"];

  typedef EGLBoolean (*PFNEGLCHOOSECONFIGPROC)(
    EGLDisplay, const EGLint*, EGLConfig*, EGLint, EGLint*);

  PFNEGLCHOOSECONFIGPROC next = reinterpret_cast<PFNEGLCHOOSECONFIGPROC>(entry);

  return next(dpy, attrib_list, configs, config_size, num_config);
}

EGLAPI EGLFuncPointer EGLAPIENTRY eglGPA(const char* funcName) {

  #define GETPROCADDR(func) if(!strcmp(funcName, #func)) { \
    return (EGLFuncPointer)glesLayer_##func; }

  GETPROCADDR(eglChooseConfig);

  // Don't return anything for unrecognized functions
  return nullptr;
}

EGLAPI void EGLAPIENTRY glesLayer_InitializeLayer(
  void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address) {

  // Note: This is where the layer would populate its function map with all the
  // functions it cares about
  const char* func = “eglChooseConfig”;
  funcMap[func] = get_next_layer_proc_address(layer_id, func);
}

EGLAPI EGLFuncPointer EGLAPIENTRY glesLayer_GetLayerProcAddress(
  const char* funcName, EGLFuncPointer next) {
  EGLFuncPointer entry = eglGPA(funcName);
  if (entry != nullptr) {
    return entry;
  }

  return next;
}

}  // namespace

extern "C" {
  __attribute((visibility("default"))) EGLAPI void AndroidGLESLayer_Initialize(
    void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address) {
    return (void)glesLayer_InitializeLayer(layer_id, get_next_layer_proc_address);
  }
  __attribute((visibility("default"))) EGLAPI void* AndroidGLESLayer_GetProcAddress(
    const char *funcName, EGLFuncPointer next) {
    return (void*)glesLayer_GetLayerProcAddress(funcName, next);
  }
}