Lớp GLES

Trên các thiết bị chạy Android 10 (API cấp 29) trở lên, bạn có thể sử dụng tính năng phân lớp OpenGL ES (GLES). Một ứng dụng có thể gỡ lỗi có thể tải các lớp GLES từ APK của ứng dụng đó, từ thư mục cơ sở của ứng dụng hoặc từ một APK lớp đã chọn.

Cách sử dụng lớp GLES tương tự như cách sử dụng lớp xác thực Vulkan.

Yêu cầu

Lớp GLES chỉ được hỗ trợ trên các phiên bản GLES 2.0 trở lên.

Khởi tạo lớp

Sau khi điền sẵn các điểm truy cập tiêu chuẩn, Trình tải EGL sẽ tạo bản sao LayerLoader của GLES. Nếu bạn bật các lớp gỡ lỗi, thì LayerLoader sẽ quét những thư mục được chỉ định cho các lớp, như trình tải Vulkan vẫn làm.

Nếu bạn bật tính năng phân lớp, LayerLoader sẽ tìm kiếm và liệt kê một danh sách lớp đã chỉ định. Danh sách lớp được chỉ định bằng tên tệp phân tách bằng dấu hai chấm.

LayerLoader chuyển tải các lớp theo thứ tự bạn chỉ định. Do đó, lớp đầu tiên ở ngay bên dưới ứng dụng. Đối với mỗi lớp, LayerLoader sẽ theo dõi các điểm truy cập AndroidGLESLayer_InitializeAndroidGLESLayer_GetProcAddress. Các lớp phải cung cấp những giao diện này sao cho có thể tải được.

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

AndroidGLESLayer_Initialize() cung cấp giá trị nhận dạng để lớp sử dụng (layer_id) và một điểm truy cập mà bạn có thể gọi để tra cứu các hàm bên dưới lớp này. Bạn có thể dùng điểm truy cập như minh hoạ trong mã mẫu sau đây:

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

AndroidGLESLayer_GetProcAddress lấy địa chỉ của lệnh gọi tiếp theo trong chuỗi mà lớp sẽ gọi khi hoàn tất. Nếu chỉ có một lớp, next sẽ trực tiếp trỏ đến trình điều khiển cho hầu hết các hàm.

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

Đối với mỗi lớp mà LayerLoader GLES tìm thấy, công cụ này sẽ gọi AndroidGLESLayer_Initialize, duyệt danh sách hàm của libEGL và gọi AndroidGLESLayer_GetProcAddress cho tất cả hàm đã biết. Việc xác định cách theo dõi địa chỉ tiếp theo phụ thuộc vào lớp. Nếu chặn một hàm, thì lớp sẽ theo dõi địa chỉ của hàm. Nếu lớp không chặn một hàm, AndroidGLESLayer_GetProcAddress sẽ trả về chính địa chỉ hàm đã truyền. Sau đó, LayerLoader sẽ cập nhật danh sách móc hàm để trỏ đến điểm truy cập của lớp.

Các lớp không phải thực hiện bất cứ hành động gì với thông tin mà AndroidGLESLayer_Initializeget_next_layer_proc_address cung cấp. Tuy nhiên, việc cung cấp dữ liệu này giúp các lớp hiện có (như Trình kiểm tra GPU AndroidRenderDoc) dễ dàng hỗ trợ Android hơn. Với dữ liệu đó, một lớp có thể tra cứu các hàm một cách độc lập thay vì đợi các lệnh gọi đến AndroidGLESLayer_GetProcAddress. Nếu các lớp chọn tự khởi tạo trước khi trình tải đã truy vấn tất cả điểm truy cập, thì các lớp đó phải sử dụng get_next_layer_proc_address. eglGetProcAddress phải được truyền xuống chuỗi đến nền tảng.

Đặt lớp

LayerLoader của GLES tìm kiếm các lớp ở những vị trí sau theo thứ tự ưu tiên:

1. Vị trí hệ thống cho thư mục gốc

Vị trí này yêu cầu quyền truy cập thư mục gốc

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. Thư mục cơ sở của ứng dụng

Ứng dụng mục tiêu phải là ứng dụng có thể gỡ lỗi hoặc bạn phải có quyền truy cập thư mục gốc:

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 bên ngoài

Xác định ABI của ứng dụng mục tiêu, sau đó cài đặt APK chứa các lớp bạn muốn tải:

adb install --abi armeabi-v7a layers.apk

4. Trong APK của ứng dụng mục tiêu

Ví dụ sau đây cho thấy cách đặt lớp vào APK của ứng dụng:

$ 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

Bật lớp

Bạn có thể bật lớp GLES trên mỗi ứng dụng hoặc trên toàn cục. Các chế độ cài đặt theo từng ứng dụng vẫn tồn tại sau những lần khởi động lại, trong khi các thuộc tính toàn cục sẽ bị xoá khi bạn khởi động lại.

Mô hình và chính sách bảo mật của Android khác biệt đáng kể so với các nền tảng khác. Để tải các lớp bên ngoài, một trong các điều kiện sau phải đúng:

  • Tệp kê khai của ứng dụng mục tiêu bao gồm phần tử siêu dữ liệu sau (chỉ áp dụng cho các ứng dụng nhắm mục tiêu đến Android 11 (API cấp 30) trở lên):

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

    Bạn nên sử dụng tuỳ chọn này để phân tích tài nguyên cho ứng dụng

  • Ứng dụng mục tiêu là ứng dụng có thể gỡ lỗi Điều này giúp cung cấp nhiều thông tin gỡ lỗi hơn, nhưng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất của ứng dụng.

  • Ứng dụng mục tiêu chạy trên bản dựng userdebug của hệ điều hành cấp quyền truy cập thư mục gốc.

Cách bật lớp trên mỗi ứng dụng:

# 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>

Cách tắt lớp trên mỗi ứng dụng:

# 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

Cách bật lớp trên toàn cục:

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

Tạo lớp

Các lớp phải hiển thị hai hàm sau, như được mô tả trong phần Khởi chạy Trình tải EGL:

AndroidGLESLayer_Initialize
AndroidGLESLayer_GetProcAddress

Lớp thụ động

Đối với một lớp chỉ chặn một số hàm, thì lớp được khởi động thụ động là tối ưu. Lớp được khởi tạo thụ động chờ LayerLoader của GLES để khởi tạo hàm mà lớp cần.

Mã mẫu sau đây cho thấy cách tạo một lớp thụ động.

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);
  }
}

Lớp chủ động

Đối với các lớp chính thức hoá khác cần khởi tạo đầy đủ tạo ngay từ đầu hoặc các lớp cần tra cứu phần mở rộng mà Trình tải EGL không biết, thì bạn cần khởi tạo một lớp chủ động. Lớp này sử dụng get_next_layer_proc_addressAndroidGLESLayer_Initialize cung cấp để tra cứu một hàm. Lớp này vẫn phải phản hồi các yêu cầu AndroidGLESLayer_GetProcAddress từ trình tải để nền tảng biết nơi cần chuyển lệnh gọi. Mã mẫu sau đây cho biết cách tạo một lớp chủ động.

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);
  }
}