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Livelli GLES

Sui dispositivi con Android 10 (livello API 29) e versioni successive, è disponibile la stratificazione OpenGL ES (GLES). Un'app abilitata al debug può caricare i livelli GLES dal suo APK, dalla sua directory di base o da un APK di livello selezionato.

L'utilizzo dei livelli GLES è simile a quello dei livelli di convalida Vulkan.

Requisiti

I livelli GLES sono supportati solo nelle versioni GLES 2.0 e successive.

Inizializzazione del livello

Dopo aver compilato i punti di accesso standard, il caricatore EGL crea un'istanza di un GLES LayerLoader. Se i livelli di debug sono attivati, LayerLoader analizza le directory specificate per i livelli, come fa il caricatore Vulkan.

Se la stratificazione è abilitata, LayerLoader cerca ed enumera un elenco di livelli specificato. L'elenco dei livelli è specificato dai nomi file separati da due punti.

LayerLoader attraversa i livelli nell'ordine specificato, quindi il primo livello si trova direttamente sotto l'applicazione. Per ogni livello, LayerLoader monitora i punti di ingresso AndroidGLESLayer_Initialize e AndroidGLESLayer_GetProcAddress. I livelli devono fornire queste interfacce per essere caricabili.

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

AndroidGLESLayer_Initialize() fornisce un identificatore per il livello da utilizzare (layer_id) e un entry point che può essere chiamato per cercare le funzioni sotto il livello. Il punto di ingresso può essere utilizzato come mostrato nell'esempio di codice seguente:

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

AndroidGLESLayer_GetProcAddress accetta l'indirizzo della chiamata successiva nella catena che il livello deve chiamare al termine. Se è presente un solo livello, next rimanda direttamente al driver per la maggior parte delle funzioni.

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

Per ogni livello trovato da GLES LayerLoader, chiama AndroidGLESLayer_Initialize, esamina gli elenchi di funzioni di libEGL e chiama AndroidGLESLayer_GetProcAddress per tutte le funzioni note. Spetta al livello determinare come monitorare l'indirizzo successivo. Se il livello intercetta una funzione, tiene traccia dell'indirizzo della funzione. Se il livello non intercetta una funzione, AndroidGLESLayer_GetProcAddress restituisce lo stesso indirizzo della funzione che gli è stato passato. LayerLoader aggiorna quindi l'elenco degli hook delle funzioni in modo che punti all'entry point del livello.

I livelli non sono tenuti a fare nulla con le informazioni fornite da AndroidGLESLayer_Initialize e get_next_layer_proc_address, ma la fornitura dei dati semplifica il supporto di Android da parte dei livelli esistenti, come Android GPU Inspector e RenderDoc. Con questi dati, un livello può cercare le funzioni in modo indipendente anziché attendere le chiamate a AndroidGLESLayer_GetProcAddress. Se i livelli scelgono di inizializzarsi prima che il caricatore abbia eseguito query su tutti gli entry point, devono utilizzare get_next_layer_proc_address. eglGetProcAddress deve essere trasmesso lungo la catena alla piattaforma.

Posiziona i livelli

GLES LayerLoader cerca i livelli nelle seguenti posizioni, in ordine di priorità:

1. Posizione di sistema per root

Questa operazione richiede l'accesso root

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. Directory di base dell'applicazione

L'applicazione di destinazione deve essere abilitata al debug oppure devi disporre dell'accesso root:

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 esterno

Determina l'ABI dell'applicazione di destinazione, quindi installa un APK contenente i livelli che vuoi caricare:

adb install --abi armeabi-v7a layers.apk

4. Nell'APK dell'applicazione di destinazione

L'esempio seguente mostra come posizionare i livelli nell'APK dell'applicazione:

$ 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

Attiva i livelli

Puoi attivare i livelli GLES per app o a livello globale. Le impostazioni per app rimangono invariate tra i riavvii, mentre le proprietà globali vengono cancellate al riavvio.

Il modello e le policy di sicurezza di Android differiscono in modo significativo da quelli di altre piattaforme. Per caricare livelli esterni, deve essere soddisfatta una delle seguenti condizioni:

Il file manifest dell'app di destinazione include il seguente elemento meta-data (si applica solo alle app che hanno come target Android 11 (livello API 30) o versioni successive):

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

Utilizza questa opzione per profilare l'applicazione.
L'app di destinazione è abilitata al debug. Questa opzione fornisce ulteriori informazioni di debug, ma potrebbe influire negativamente sulle prestazioni dell'app.
L'app di destinazione viene eseguita su una build userdebug del sistema operativo che concede l'accesso root.

Per attivare i livelli per app:

# 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>

Per disattivare i livelli per app:

# 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

Per attivare i livelli a livello globale:

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

Crea un livello

I livelli devono esporre le seguenti due funzioni descritte in Inizializzazione del caricatore EGL:

AndroidGLESLayer_Initialize
AndroidGLESLayer_GetProcAddress

Livelli passivi

Per un livello che intercetta solo alcune funzioni, un livello inizializzato passivamente è ottimale. Il livello inizializzato passivamente attende che GLES LayerLoader inizializzi la funzione di cui ha bisogno.

Il seguente esempio di codice mostra come creare un livello passivo.

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);
  }
}

Livelli attivi

Per i livelli più formalizzati che devono essere inizializzati completamente in anticipo o per i livelli che devono cercare estensioni non note al caricatore EGL, è necessaria l'inizializzazione del livello attivo. Il livello utilizza get_next_layer_proc_address fornito da AndroidGLESLayer_Initialize per cercare una funzione. Il livello deve comunque rispondere alle richieste AndroidGLESLayer_GetProcAddress del caricatore, in modo che la piattaforma sappia dove indirizzare le chiamate. Il seguente esempio di codice mostra come creare un livello attivo.

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);
  }
}