玩转Termux | 10.内部实现

创作时间:

作者:

@小白创作中心

玩转Termux | 10.内部实现

引用

来源

https://ticktechman.tech/series/play-with-termux/inside/

Termux是一个在Android设备上运行Linux环境的实用工具，它能够在不获取root权限的情况下，为用户提供一个完整的Linux终端环境。本文将深入探讨Termux的内部实现原理，包括其系统架构、关键技术和具体实现过程。

系统架构

整个系统包含两部分内容：

客户端软件：
一个前端模拟器，用于实现一个终端命令行界面
一个根文件系统，这里包含一个最小系统，类似于Linux发行版的live CD，里面包含了最基础的系统命令，通过这些命令，可以下载更大的系统。
服务器软件：
一套包管理系统，类似Ubuntu的apt
三方软件包

我们重点放在客户端软件上。

实现

我们通过几个典型问题来了解Termux的一些内部实现逻辑。

为什么不需要root权限？

要实现一套Linux系统体验，需要三样东西：Linux内核、根文件系统、以及chroot命令，其中Linux内核是Android系统自带的，可以直接用。根文件系统是Termux App提供的，chroot是一个系统命令，一般存在根文件系统中。但执行chroot需要root权限才行。Termux是如何做到不需要root权限的呢？

答案就是：修改了所有软件的PREFIX到/data/data/com.termux/files/usr，这样就不需要用到传统Linux的典型目录结构（/etc, /bin /sbin等），看上去是个笨方法，但非常有效。因此直接从其他开源仓库中下载的软件包时不能直接在Termux上使用的，需要按照Termux的规则重新编译和修改相关路径才可以。

如何制作一个根文件系统？

通过这个子项目：termux-packages(https://github.com/termux/termux-packages)，这里有全部三方软件包的编译脚本和patch，它不但可以编译生成一个最小根文件系统，还能生成所有三方软件包，共计1000+个。

这个项目中也有编译好的最小根文件系统压缩包：bootstrap-xxx.zip，在这个地址可以找到https://github.com/termux/termux-packages/releases。

一个典型的最小根文件系统目录结构是这样的:

.
├── SYMLINKS.txt   # 符号连接配置项，首次启动APP的时候用到
├── bin            # 系统命令
├── etc            # 系统配置
├── include        # 系统库头文件
├── lib            # 系统库文件
├── libexec
├── share
├── tmp
└── var

如何将一个根文件系统装进APK的？

这个项目termux-app (https://github.com/termux/termux-app)负责生成我们用到的termux.apk，在这个项目中，`app/src/main/cpp`目录负责将上面的bootstrap-xxx.zip打包为libtermux-bootstrap.so动态库给APK使用，实现的代码在一个termux-bootstrap-zip.S汇编代码中：

.global blob
.global blob_size
.section .rodata
blob:
#if defined __i686__
.incbin "bootstrap-i686.zip"
#elif defined __x86_64__
.incbin "bootstrap-x86_64.zip"
#elif defined __aarch64__
.incbin "bootstrap-aarch64.zip"
#elif defined __arm__
.incbin "bootstrap-arm.zip"
#else
# error Unsupported arch
#endif
1:
blob_size:
.int 1b - blob

上面的代码非常简单，有用的就是两个变量：