NDK涉及的musl libc接口使用限制的说明

概述

开发者使用DevEco Studio或者NDK进行应用开发时，可能涉及到使用musl libc的接口能力，因为musl libc的个别接口可能受多种系统和环境的限制而无法使用，此时可以通过本文档进行接口问题排查。

Seccomp机制影响的musl接口

确定进程因为Seccomp机制终止的方法

查看进程faultlog日志，如果报错原因是signal:SIGSYS，且栈顶在ld-musl-{架构}.so.1库里，则进程终止可能是由Seccomp机制引起的。

cat /data/log/faultlog/faultlogger/cppcrash-xxxx

错误示例：

Process name:com.example.myapplication
Reason:Signal:SIGSYS(UNKNOWN)
Fault thread Info:
Tid:13893, Name:e.myapplication
#00 pc 000a5d30 /system/lib/ld-musl-arm.so.1(sethostname+16)(584c9d0a0e9000497bb0d66799a9526a)
#01 pc 00002f68 /data/storage/el1/bundle/libs/arm/libentry.so(test()+64)

关闭Seccomp机制，如果进程能正常运行，则进程终止是由Seccomp机制引起的。

当设备系统版本是ENG版本，且处于root模式下，执行shell命令设置系统参数，关闭整个系统的Seccomp机制。
```
# 设置相关系统参数关闭Seccomp机制后重启
param set persist.init.debug.seccomp.enable 0
reboot
# 设置相关系统参数开启Seccomp机制后重启
param set persist.init.debug.seccomp.enable 1
reboot
```

常见可能受Seccomp机制影响的接口列表如下

头文件	musl接口名称
fcntl.h	name_to_handle_at
fcntl.h	open_by_handle_at
grp.h	initgroups
grp.h	setgroups
sched.h	setns
sched.h	unshare
sys/fanotify.h	fanotify_init
sys/fanotify.h	fanotify_mark
sys/fsuid.h	setfsgid
sys/fsuid.h	setfsuid
sys/klog.h	klogctl
sys/mount.h	mount
sys/mount.h	umount2
sys/mount.h	umount
sys/msg.h	msgctl
sys/msg.h	msgget
sys/msg.h	msgrcv
sys/msg.h	msgsnd
sys/reboot.h	reboot
sys/sem.h	semctl
sys/sem.h	semget
sys/sem.h	semop
sys/sem.h	semtimedop
sys/shm.h	shmat
sys/shm.h	shmctl
sys/shm.h	shmdt
sys/shm.h	shmget
sys/stat.h	mkfifo
sys/stat.h	mkfifoat
sys/stat.h	mknod
sys/stat.h	mknodat
sys/swap.h	swapoff
sys/swap.h	swapon
time.h	clock_settime
sys/time.h	settimeofday
sys/timex.h	adjtimex
sys/timex.h	clock_adjtime
unistd.h	acct
unistd.h	chroot
unistd.h	pause
unistd.h	setdomainname
unistd.h	setegid
unistd.h	setgid
unistd.h	sethostname
unistd.h	setregid
unistd.h	setresgid
unistd.h	setreuid
unistd.h	setuid
None	pivot_root
None	init_module
None	delete_module

内核没有对外开放影响的musl接口

头文件	musl接口名称
sys/fanotify.h	fanotify_init
sys/fanotify.h	fanotify_mark
unistd.h	acct

SELinux机制影响的musl接口

SELinux的说明可参考OpenHarmony SELinux概述。

确定接口因为SELinux机制报错的方法

引入errno.h头文件，检查errno错误状态码，如果错误状态码是EACCES，则接口报错可能是由SELinux机制引起的。

检查内核avc日志，排查type=1400的SELinux拦截日志，判断接口报错是否由SELinux机制引起的。

# 搜索type=1400的内核Selinux日志（注意：因为执行效率的原因，内核会舍弃部分日志）
dmesg -w|grep "pid=2854"|grep "type=1400"
# 受SELinux机制影响的日志示例
audit: type=1400 audit(1502785908.269:47562): avc:  denied  { ioctl } for  pid=2854 comm="sh" path="/dev/tty" dev="tmpfs" ino=40 ioctlcmd=0x5403 scontext=u:r:su:s0 tcontext=u:object_r:tty_device:s0 tclass=chr_file permissive=0
# 日志解读
ioctl                               # 访问客体的操作权限
pid=2854                            # 主体进程号
comm="sh"                           # 主体进程名
path="/dev/tty"                     # 被访问的客体
dev="tmpfs"                         # 被访问客体的文件系统
ino=40                              # 文件节点编号
ioctlcmd=0x5403                     # ioctl操作命令
scontext=u:r:su:s0                  # 主体SELinux标签
tcontext=u:object_r:tty_device:s0   # 客体SELinux标签
tclass=chr_file                     # 权限类别，字符设备文件
permissive=0                        # 0是严格模式，拦截访问；1是宽容模式，只记录日志
# 日志结论
主体进程（2854）访问客体（/dev/tty），调用客体的ioctl操作，因为进程缺少ioctlcmd=0x5403命令的执行权限，且由于当前SELinux机制处于严格模式下，所以内核拦截了进程操作，并且将errno设置成EACCES错误。

关闭SELinux机制，如果接口调用成功，则接口报错是由SELinux机制引起的。

当设备处于root模式下，执行shell命令设置系统参数，临时关闭整个系统的SELinux机制。
```
# 设置相关系统参数关闭SELinux机制
setenforce 0
# 设置相关系统参数开启SELinux机制
setenforce 1
```

常见可能受SELinux机制影响的接口列表如下

头文件	musl接口名称
net/if.h	if_indextoname
net/if.h	if_nametoindex
pty.h	forkpty
pty.h	openpty
semaphore.h	sem_open
semaphore.h	sem_unlink
stdlib.h	ptsname
stdlib.h	ptsname_r
stdlib.h	posix_openpt
stdlib.h	unlockpt
stdio.h	popen
stdio.h	pclose
sys/ioctl.h	ioctl
sys/mman.h	shm_open
sys/mman.h	shm_unlink
sys/mount.h	mount
sys/mount.h	umount
sys/mount.h	umount2
sys/msg.h	msgctl
sys/msg.h	msgget
sys/msg.h	msgrcv
sys/msg.h	msgsnd
sys/sem.h	semget
sys/sem.h	semctl
sys/sem.h	semop
sys/sem.h	semtimedop
sys/shm.h	shmget
sys/shm.h	shmat
sys/shm.h	shmdt
sys/shm.h	shmctl
sys/stat.h	mkfifo
sys/stat.h	mkfifoat
sys/stat.h	mknod
sys/stat.h	mknodat
termios.h	tcgetattr
termios.h	tcsetattr
termios.h	tcsendbreak
termios.h	tcdrain
termios.h	tcflush
termios.h	tcflow
termios.h	tcgetsid
unistd.h	link
unistd.h	linkat
unistd.h	readlink
unistd.h	readlinkat
unistd.h	symlink
unistd.h	symlinkat
unistd.h	tcgetpgrp
unistd.h	tcsetpgrp
utmp.h	login_tty

沙箱机制影响的musl接口

沙箱机制可参考应用沙箱目录。

引入errno.h头文件，检查errno错误状态码，如果错误状态码是ENOENT，则接口报错可能是由沙箱机制引起的。

常见可能受沙箱机制影响的接口列表如下：

头文件	musl接口名称
fcntl.h	open
fcntl.h	openat
nl_types.h	catopen
stdio.h	fopen
stdio.h	freopen
stdio.h	rename
stdio.h	renameat
stdio.h	renameat2
stdio.h	tmpfile
stdio.h	tmpfile64

空实现或默认失败的musl接口

头文件	musl接口名称
netdb.h	getnetbyaddr
netdb.h	getnetbyname
stdio_ext.h	__fsetlocking
unistd.h	brk
utmp.h	getutent
utmp.h	pututline
utmp.h	setutent
utmp.h	pututline
utmp.h	utmpname

需要特殊权限才能执行的musl接口

引入errno.h头文件，检查errno错误状态码，如果错误状态码是EPERM，则接口报错可能是由系统Capabilities安全机制引起的，也有可能是内核其他安全管控引起的。

常见可能受Capabilities机制影响的接口如下：

头文件	musl接口名称	Capabilities权限
None	pivot_root	CAP_SYS_ADMIN
None	init_module	CAP_SYS_MODULE
None	delete_module	CAP_SYS_MODULE
fcntl.h	open_by_handle_at	CAP_DAC_READ_SEARCH
sys/klog.h	klogctl	CAP_SYS_ADMIN
sys/mount.h	mount	CAP_SYS_ADMIN
sys/mount.h	umount	CAP_SYS_ADMIN
sys/mount.h	umount2	CAP_SYS_ADMIN
sys/reboot.h	reboot	CAP_SYS_BOOT
sys/swap.h	swapon	CAP_SYS_ADMIN
sys/swap.h	swapoff	CAP_SYS_ADMIN
sys/time.h	settimeofday	CAP_SYS_TIME
unistd.h	setdomainname	CAP_SYS_ADMIN
unistd.h	sethostname	CAP_SYS_ADMIN
unistd.h	chroot	CAP_SYS_CHROOT