プロダクト パーティション インターフェースの適用

Android 11 では、product パーティションの分離を行い、system パーティションと vendor パーティションから独立させています。この変更の一環として、product パーティションからネイティブ インターフェースと Java インターフェースへのアクセスを制御できるようになりました（これは vendor パーティションに対するインターフェース適用の仕組みに似ています）。

ネイティブ インターフェースの適用

ネイティブ インターフェースの適用を有効にするには、PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION を current に設定します（ターゲットの出荷時の API レベルが 29 を超えると、バージョンは自動的に current に設定されます）。この適用によって以下が可能になります。

• product パーティションのネイティブ モジュールが以下のリンクを行えるようになります。
  • product パーティション内にあり、静的ライブラリ、共有ライブラリ、ヘッダー ライブラリを含む他のモジュールへの静的または動的なリンク。
  • system パーティション内の VNDK ライブラリへの動的なリンク。
• product パーティション内のバンドルされていない APK の JNI ライブラリへのリンク（これは、NDK ライブラリとは別に、/product/lib または /product/lib64 のライブラリにリンクするため）。

この適用によって、product パーティション以外のパーティションへのリンクが許可されることはありません。

ビルド時の適用（Android.bp）

Android 11 では、システム モジュールはコアイメージとベンダー イメージのバリアントに加えて、プロダクト イメージのバリアントを作成できます。ネイティブ インターフェースの適用が有効になっている場合（PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION が current に設定されている場合）、以下のようになります。

• product パーティションのネイティブ モジュールは、コアバリアントではなくプロダクト バリアント内に存在。

• Android.bp ファイルに vendor_available: true を含むモジュールは、プロダクト バリアントとベンダー バリアントによって使用可能。

• product_specific: true を指定するライブラリまたはバイナリは、Android.bp ファイル内の product_specific: true または vendor_available: true を指定する他のライブラリにリンクできます。

• product バイナリが VNDK ライブラリにリンクできるようにするには、VNDK ライブラリの Android.bp ファイル内で vendor_available: true となっている必要があります。

次の表は、イメージ バリアントの作成に使用される Android.bp プロパティをまとめたものです。

Android.bp のプロパティ	作成するバリアント
	適用前	適用後
デフォルト（なし）	コア （/system、/system_ext、/product を含む）	コア （/system と /system_ext は含まれますが、/product は含まれません）。
system_ext_specific: true	コア	コア
product_specific: true	コア	プロダクト
vendor: true	ベンダー	ベンダー
vendor_available: true	コア、ベンダー	コア、プロダクト、ベンダー
system_ext_specific: true と vendor_available: true	コア、ベンダー	コア、プロダクト、ベンダー
product_specific: true と vendor_available: true	コア、ベンダー	プロダクト、ベンダー

注: hidl_interface は、Android.bp に明示的に含めなくても vendor_available: true となります（system_ext_specific: true の有無にかかわらず、すべてのパーティションが hidl_interface モジュールを利用できるようにします）。

ビルド時の適用（Android.mk）

ネイティブ インターフェースの適用が有効になっている場合、product パーティションにインストールされているネイティブ モジュールのリンクタイプは native:product で、他の native:product モジュールや native:vndk モジュールのみにリンクできますが、これら以外のモジュールにリンクしようとすると、ビルドシステムがリンクタイプのチェックエラーを生成します。

ランタイムの適用

ネイティブ インターフェースの適用が有効になっている場合、bionic リンカーのリンカー構成では、システム プロセスによる product ライブラリの使用を許可せず、product パーティション外のライブラリにリンクできない product プロセス用の product セクションを作成します（ただし、このようなプロセスは VNDK ライブラリにリンクできます）。ランタイム リンク構成に違反しようとすると、プロセスが失敗し、CANNOT LINK EXECUTABLE エラー メッセージが生成されます。

Java インターフェースの適用

Java インターフェースの適用を有効にするには、PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE を true に設定します。（ターゲットの出荷時の API レベルが 29 を超えると、この値は自動的に true に設定されます）。有効にすると、次のアクセスが許可または禁止されます。

API	/system	/system_ext	/product	/vendor	/data
公開 API
@SystemApi
@hide API

vendor パーティションと同様に、product パーティションのアプリまたは Java ライブラリは、公開 API とシステム API のみを使用できます。非表示 API を使用するライブラリにはリンクできません。この制限は、ビルド時のリンクやランタイムのリフレクションも含まれます。

ビルド時の適用

ビルド時、Make と Soong は、platform_apis フィールドと sdk_version フィールドを確認することで、product パーティションの Java モジュールが非表示 API を使用しないことを確認します。product パーティション内のアプリの sdk_version には、current、system_current、または数値形式の API が入力されている必要があります。platform_apis フィールドは空である必要があります。

ランタイムの適用

Android ランタイムは、product パーティションのアプリがリフレクションなどの非表示 API を使用していないことを確認します。詳細については、非 SDK インターフェースの制限をご覧ください。

注: veridex 静的分析ツールを使用してデバイス上のアプリをスキャンすることで、非表示 API の使用状況を特定できます。詳細については、veridex ツールを使用したテストをご覧ください。

プロダクト インターフェースの適用を有効にする

プロダクト インターフェースの適用を有効にするには、このセクションのステップを実行します。

ステップ	タスク	必須
1	system パーティションのパッケージを指定する独自のシステムの makefile を定義し、device.mk でアーティファクト パスの要件チェックを設定します（システム以外のモジュールが system パーティションにインストールするのを防止するため）。	×
2	許可リストをクリーンアップします。	×
3	ネイティブ インターフェースを適用し、ランタイム リンクの失敗を特定します（Java の適用と並行して実行できます）。	○
4	Java インターフェースを適用して、ランタイムの動作を確認します（ネイティブの適用と並行して実行できます）。	○
5	ランタイムの動作を確認します。	○
6	プロダクト インターフェースの適用で device.mk を更新します。	○

ステップ 1: makefile を作成してアーティファクト パスのチェックを有効にする

このステップでは、system makefile を定義します。

1. system パーティションのパッケージを定義する makefile を作成します。たとえば、次のように oem_system.mk ファイルを作成します。

   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/handheld_system.mk)
   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/telephony_system.mk)
   
   # Applications
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemApp1 \
       CommonSystemApp2 \
       CommonSystemApp3 \
   
   # Binaries
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemBin1 \
       CommonSystemBin2 \
       CommonSystemBin3 \
   
   # Libraries
   PRODUCT_PACKAGES += \
       CommonSystemLib1 \
       CommonSystemLib2 \
       CommonSystemLib3 \
   
   PRODUCT_SYSTEM_NAME := oem_system
   PRODUCT_SYSTEM_BRAND := Android
   PRODUCT_SYSTEM_MANUFACTURER := Android
   PRODUCT_SYSTEM_MODEL := oem_system
   PRODUCT_SYSTEM_DEVICE := generic
   
   # For system-as-root devices, system.img should be mounted at /, so we
   # include ROOT here.
   _my_paths := \
    $(TARGET_COPY_OUT_ROOT)/ \
    $(TARGET_COPY_OUT_SYSTEM)/ \
   
   $(call require-artifacts-in-path, $(_my_paths),)
   

2. device.mk ファイルで、system パーティションの共通の makefile を継承し、アーティファクト パスの要件チェックを有効にします。次に例を示します。

   $(call inherit-product, $(SRC_TARGET_DIR)/product/oem_system.mk)
   
   # Enable artifact path requirements checking
   PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS := strict
   

アーティファクト パスの要件について

PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS が true または strict に設定されている場合、ビルドシステムは、他の makefile で定義されたパッケージが require-artifacts-in-path で定義されたパスにインストールされるのを防ぎ、なおかつ現在の makefile で定義されたパッケージが require-artifacts-in-path で定義されたパスの外部でアーティファクトをインストールするのを防ぎます。

上記の例では、PRODUCT_ENFORCE_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENTS を strict に設定しており、oem_system.mk 外の makefile が root パーティションまたは system パーティションにインストールされているモジュールを含めることはできません。これらのモジュールを含めるには、oem_system.mk ファイル自体またはそれに含まれている makefile 内でモジュールを定義する必要があります。許可されていないパスにモジュールをインストールしようとすると、ビルドが中断されます。中断を修正するには、次のいずれかを行います。

• オプション 1: oem_system.mk に含まれる makefile にシステム モジュールを含めます。これにより、アーティファクトのパス要件が満たされ（含まれる makefile 内にモジュールが存在するようになったため）、require-artifacts-in-path 内の一連のパスにインストールできるようになります。

• オプション 2: system_ext パーティションまたは product パーティションにモジュールをインストールします（system パーティションにモジュールをインストールしないでください）。

• オプション 3: PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_ALLOWED_LIST にモジュールを追加します。これには、インストールが許可されているモジュールがリストされます。

ステップ 2: 許可リストを空にする

このステップでは、PRODUCT_ARTIFACT_PATH_REQUIREMENT_ALLOWED_LIST を空にして、oem_system.mk を共有するすべてのデバイスが単一の system イメージも共有できるようにします。許可リストを空にするには、リスト内のすべてのモジュールを system_ext パーティションまたは product パーティションに移動するか、system makefile に追加します。共通の system イメージの定義はプロダクト インターフェースの適用を有効にするために必須ではないため、このステップは省略できます。ただし、許可リストを空にすると、system の境界を system_ext で定義できます。

ステップ 3: ネイティブ インターフェースを適用する

このステップでは、PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current を設定し、ビルドとランタイムのエラーを見つけて解決します。デバイスの起動とログを確認し、ランタイム リンクの失敗を見つけて修正するには、以下のステップを実行します。

1. PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current を設定します。

2. デバイスをビルドして、ビルドエラーを探します。プロダクト バリアントやコアバリアントが存在しないために、ビルドが中断されることがあります。一般的な中断には、次のものがあります。

   • product_specific: true を含む hidl_interface モジュールで、システム モジュールを使用できない。これを修正するには、product_specific: true を system_ext_specfic: true に置き換えます。
   • プロダクト モジュールに必要なプロダクト バリアントがモジュールに存在しないことがある。これを修正するには、vendor_available: true を設定して product パーティションで使用できるようにするか、product_specific: true を設定してモジュールを product パーティションに移動します。
   注: ビルドの中断は、Android.mk で説明されているモジュールと同様です。

3. ビルドエラーを解決し、デバイスが正常にビルドされることを確認します。

4. イメージをフラッシュし、デバイスの起動とログでランタイム エラーを探します。

   • テストケース ログの linker タグに CANNOT LINK EXECUTABLE メッセージが表示された場合は、makefile に依存関係がありません（ビルド時にキャプチャされていない）。
   • ビルドシステムから確認するには、必要なライブラリを shared_libs: フィールドまたは required: フィールドに追加します。

5. 上記のガイダンスに沿って、欠落している依存関係を解決します。

ステップ 4: Java インターフェースを適用する

このステップでは、PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE := true を設定し、結果のビルドエラーを見つけて修正します。次の 2 種類のエラーを探します。

• リンクエラー。このエラーは、アプリよりリンク先の Java モジュールの sdk_version の範囲のほうが広いことを示します。修正するには、アプリの sdk_version の範囲を広げるか、ライブラリの sdk_version を制限します。エラーの例:

  error: frameworks/base/packages/SystemUI/Android.bp:138:1: module "SystemUI" variant "android_common": compiles against system API, but dependency "telephony-common" is compiling against private API.Adjust sdk_version: property of the source or target module so that target module is built with the same or smaller API set than the source.
  

• シンボルエラー。このエラーは、シンボルが非表示 API に含まれているため、検出できないことを示します。この問題を解決するには、公開されている（非表示ではない）API を使用するか、別の方法を見つけます。エラーの例:

  frameworks/opt/net/voip/src/java/com/android/server/sip/SipSessionGroup.java:1051: error: cannot find symbol
              ProxyAuthenticate proxyAuth = (ProxyAuthenticate)response.getHeader(
                                             ^
    symbol:   class ProxyAuthenticate
    location: class SipSessionGroup.SipSessionImpl
  

ステップ 5: ランタイムの動作を確認する

このステップでは、ランタイムの動作が想定どおりであることを確認します。デバッグ可能なアプリの場合、StrictMode.detectNonSdkApiUsage（アプリで非表示 API を使用するとログを生成）を使用して、非表示 API の使用状況をログで確認できます。または、veridex 静的解析ツールを使用して、使用量の種類（リンクまたはリフレクション）、制限レベル、コールスタックを取得することもできます。

• Veridex の構文:

  ./art/tools/veridex/appcompat.sh --dex-file={apk file}
  

• veridex の結果の例:

  #1: Linking greylist-max-o Landroid/animation/AnimationHandler;-><init>()V use(s):
         Lcom/android/systemui/pip/phone/PipMotionHelper;-><init>(Landroid/content/Context;Landroid/app/IActivityManager;Landroid/app/IActivityTaskManager;Lcom/android/systemui/pip/phone/PipMenuActivityController;Lcom/android/internal/policy/PipSnapAlgorithm;Lcom/android/systemui/statusbar/FlingAnimationUtils;)V
  
  #1332: Reflection greylist Landroid/app/Activity;->mMainThread use(s):
         Landroidx/core/app/ActivityRecreator;->getMainThreadField()Ljava/lang/reflect/Field;
  

veridex の使用について詳しくは、veridex ツールを使用したテストをご覧ください。

ステップ 6: device.mk を更新する

すべてのビルドとランタイムの問題を修正し、ランタイムの動作が期待どおりであることを確認したら、device.mk で次のように設定します。

• PRODUCT_PRODUCT_VNDK_VERSION := current
• PRODUCT_ENFORCE_PRODUCT_PARTITION_INTERFACE := true