在运行 Android 10(API 级别 29)及更高版本的设备上,可以使用 OpenGL ES (GLES) 分层。可调试的应用可以从其 APK、其基目录或选定的层 APK 加载 GLES 层。
GLES 层的使用类似于 Vulkan 验证层 的使用。
要求
GLES 层仅在 GLES 2.0+ 版本上受支持。
层初始化
填充标准入口点后,EGL 加载器会实例化 GLES LayerLoader
。如果启用了调试层,则 LayerLoader
会扫描指定目录中的层,就像 Vulkan 加载器 一样。
如果启用了分层,则 LayerLoader
会搜索并枚举指定的层列表。层列表由冒号分隔的文件名指定。
LayerLoader
按您指定的顺序遍历层,因此第一层直接位于应用程序下方。对于每一层,LayerLoader
会跟踪 AndroidGLESLayer_Initialize
和 AndroidGLESLayer_GetProcAddress
入口点。层 *必须* 提供这些接口才能加载。
typedef void* (*PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC)(void*, const char*); void* AndroidGLESLayer_Initialize(void* layer_id, PFNEGLGETNEXTLAYERPROCADDRESSPROC get_next_layer_proc_address))
AndroidGLESLayer_Initialize()
提供层使用的标识符(layer_id
)和一个可调用的入口点,用于查找层下方的函数。入口点可按以下代码示例所示使用。
const char* func = "eglFoo"; void* gpa = get_next_layer_proc_address(layer_id, func);
AndroidGLESLayer_GetProcAddress
获取链中下一个调用的地址,层完成时应调用该地址。如果只有一层,则对于大多数函数,next
直接指向驱动程序。
typedef __eglMustCastToProperFunctionPointerType EGLFuncPointer; void* AndroidGLESLayer_GetProcAddress(const char *funcName, EGLFuncPointer next)
对于 GLES LayerLoader
找到的每一层,它都会调用 AndroidGLESLayer_Initialize
,遍历 libEGL
的函数列表,并为所有已知函数调用 AndroidGLESLayer_GetProcAddress
。层负责确定如何跟踪下一个地址。如果层拦截了函数,则它会跟踪函数的地址。如果层未拦截函数,则 AndroidGLESLayer_GetProcAddress
会返回传递给它的相同函数地址。LayerLoader
然后更新函数挂钩列表以指向层的入口点。
层不需要对 AndroidGLESLayer_Initialize
和 get_next_layer_proc_address
提供的信息执行任何操作,但提供数据可以更轻松地让现有层(如 Android GPU Inspector 和 RenderDoc)支持 Android。使用这些数据,层可以独立查找函数,而不必等待对 AndroidGLESLayer_GetProcAddress
的调用。如果层选择在加载器查询所有入口点之前自行初始化,则必须使用 get_next_layer_proc_address
。eglGetProcAddress
必须向下传递到平台。
放置层
GLES LayerLoader
会按以下位置顺序(优先级顺序)搜索层:
1. 根目录的系统位置
这需要root权限
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. 应用程序的基本目录
目标应用程序必须可调试,或者您必须具有root权限
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. 外部APK
确定目标应用程序的ABI,然后安装包含您希望加载的层的APK
adb install --abi armeabi-v7a layers.apk
4. 在目标应用程序的APK中
以下示例显示如何在应用程序APK中放置层
$ 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
启用层
您可以为每个应用或全局启用GLES层。每个应用的设置在重启后仍然有效,而全局属性在重启后将被清除。
Android的安全模型和策略与其他平台有很大不同。为了加载外部层,必须满足以下条件之一:
目标应用的清单文件包含以下元数据元素(仅适用于面向Android 11(API级别30)或更高版本的应用)
<meta-data android:name="com.android.graphics.injectLayers.enable" android:value="true" />
您应该使用此选项来分析您的应用程序。
目标应用是可调试的。此选项为您提供更多调试信息,但可能会对应用程序的性能产生负面影响。
目标应用运行在具有root权限的操作系统的userdebug版本上。
要为每个应用启用层
# 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>
要为每个应用禁用层
# 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
要全局启用层
# This attempts to load layers for all applications, including native # executables adb shell setprop debug.gles.layers <layer1:layer2:layerN>
创建层
层必须公开EGL加载器初始化中描述的以下两个函数
AndroidGLESLayer_Initialize AndroidGLESLayer_GetProcAddress
被动层
对于只拦截少量函数的层,被动初始化层是最佳选择。被动初始化层等待GLES LayerLoader
初始化它需要的函数。
以下代码示例显示如何创建被动层。
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); } }
主动层
对于需要预先完全初始化的更正式的层,或者需要查找EGL加载器未知的扩展的层,需要主动层初始化。该层使用AndroidGLESLayer_Initialize
提供的get_next_layer_proc_address
来查找函数。该层仍然必须响应来自加载器的AndroidGLESLayer_GetProcAddress
请求,以便平台知道将调用路由到哪里。以下代码示例显示如何创建主动层。
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); } }