android - native 代码会导致 Android 中的 Java 代码发生内存损坏吗？

Question

在 Android 中，当我们通过 JNI 调用 native 代码时，它会破坏 Dalvik VM 以及在其中运行的 Java 代码吗？

例如，假设我们有这个 C 方法并通过 JNI 调用它:

JNIEXPORT void JNICALL Java_MemoryCorruptor_corruptMemory()
{
    while (1) {
        char *p = randomAddress();
        *p = randomChar();
    }
}

如果 VM 仅加载 .so 文件并且 native 代码在与 VM 相同的上下文/地址空间 中运行，那么我认为 VM 可能已损坏。

另一方面，如果 VM 创建一个子进程来保存 .so 文件并使用某种形式的 IPC 来调用方法，那么 Java 代码就不会被 native 代码破坏。

Answer 1

native 代码与它通过 JNI 交互的 Java 代码在同一进程中运行，所以是的，它非常能够破坏关键数据结构。大多数情况下，您可能会将此视为实现 VM 本身的库中的崩溃，在从行为不当的 native 代码返回后不久，但理论上另一个线程可能会误操作。

就同一进程的 native 代码和 VM 托管代码之间存在隔离而言，仅仅是有用和安全修改实现数据所需的信息structures 在某些 JNI 支持调用下仅在有限的程度上可用 - 但如果您的 native 代码这样做，它就会全部暴露给蒙住眼睛的戳戳。当然，您的代码也有可能通过尝试非法访问本身而使进程崩溃。根据 VM 实现的细节，应用程序的某些“代码”很可能位于只读内存页面中，尝试写入这些页面会导致内存保护错误。但是，数据和任何“即时编译”的 JIT 代码大概都位于可写页面中。恶意代码可以更改保护设置，必要时将只读文件支持的映射交换为具有相同内容的可写匿名页面。

可以在不同的进程中运行 Android 应用程序的组件，但是它将有自己的 VM 包装您在那里使用的任何 JNI 代码 - 像 Activity 和 Service 这样的类基本上是 Java 级别的，即使您使用普通的 JNI 胶水在 native 版本中完成工作的 Java 代码。例如，某些 Web 浏览器应用程序可能会这样做，以对其 javascript 解释器引擎进行更多隔离。

也有可能(迄今为止)启动一个独立的纯原生进程并通过 IPC 与其通信，但是不鼓励这样做，因为它缺少由 Android 管理的生命周期 Hook ，并且有一些棘手的问题它的一部分你必须自己完成。此外，这样的程序不能使用大多数 Java 定义的 Android 平台 API，或者至少不能以可移植的方式使用。从历史上看，人们主要是在被黑客攻击的设备上使用“su”root shim 来启动以 super 用户身份运行的辅助进程时，或者偶尔作为一种途径来移植复杂的 Linux 风格的工具，而无需将其重新构建为JNI 库。