Android 外部存储权限分析

炒沙作縻终不饱，缕冰文章费工巧。这篇文章主要讲述Android 外部存储权限分析相关的知识，希望能为你提供帮助。
不知道你有么有发现。来自菜鸟的成长史：http://blog.csdn.net/zjbpku/article/details/25161131。
KitKat之后的版本号不再支持用户对外置SDcard(Secondary Storage)的写入等操作。假设用户想要将文件等copy到手机中，则仅仅能
存储到内部存储器中，而无法存储到外置sdcard中，并且无法创建新的目录。这样一来给用户和开发人员都带来了一定的不便。之所
以在KitKat之后版本号中无法操作外置Sdcard。是由于Google更改了此模块的权限。曾经我们能够直接获取WRITE_EXTERNAL_STORAGE
和READ_EXTERNAL_STORAGE权限来直接操作Sdcard，如今则不能，其目的是软件卸载时能将该软件创建的文件所有删除。
据Google
员工Jeff SharKey(此模块的开发人员)介绍，自Kitkat之后Anroid提供了新的API去訪问Secondary External Storage，但这不是本文重点。本
文重点是分析外部存储权限是怎样作用的。

在KitKat之前的android版本号会给应用程序单独分出一块外部存储空间（external storage），这块存储空间可能在sdcard
(可插拔的外置sdcaard)上，也可能在不过在设备内部的闪存上，我们要获得WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限在能对这块
空间进行訪问，假设仅仅是读取内容则不须要权限。
在4.4 KitKat及之后的版本号中。Google做了两个变化：1、进行读取时须要
READ_EXTERNAL_STORAGE权限。2、訪问应用所属的文件夹下（如：android/data/[package name]）存储的数据是不须要任
何权限的。

KitKat中，外部存储(external storage)被切割成了多个部分：一个“primary”部分。一个或多个“secondary”部分。
在Kitkat之前的
API 能够用来操作 primary external storage，secondary external storage 是对write权限做了略微改动，与上边所述一样，在应用所
所属的文件夹（如：android/data/[package name]）下，对文件是有全部操作权限的，在应用所能管理到文件夹之外，该应用则不具有写
的权限，不能进行不论什么写的操作。
这里也就引出了本文的重点。
ps：Google尽管没有要求各厂商在Sdcard的操作上加入额外权限。但
是它却强制要求制造商对secondary external storage做了权限限制。假设你对Internal storage和external storage有疑问，能够看看文
档 https://developer.android.com/guide/topics/data/data-storage.html#filesInternal

依据Jeff SharKey 的介绍，当前版本号的Android系统，也就是Kitkat，使用FUSE (Filesysgem in Userspace ) 对external storage进
行管理。
为了在文件创建时获取必要的权限，动态地接受或拒绝来自用户/组的个别请求，会有一个Android 守护进程參与与FUSE 内核
驱动的交互。这不过Android在FAT File System 格式化后的可移动卷上使用Linux型权限的一部分。在内核中它也同意使用超出主要的
owner/gouper/user 运行的多级权限控制。看看以下Jeff Sharkey的解释：

文章图片

https://android.googlesource.com/platform/system/core/+/master/sdcard/sdcard.c

在4.4之前，framework api对存储卷(storage volumes)的操作并没有非常大的改变，设备制造商能够创建单个“primary”卷或者多个“secondary”
卷。而这些不同的卷都能被系统服务StorageManager和MountService管理，这中情况下訪问“primary”部分就像訪问单个external storage一样。
非常多设备有Sd卡，可是都没有把它当作external storage，实际上这就是这些设备的“secondary volume”。比如，三星的Galaxy系列就是属于这
一类，从权限方面来说。sd卡事实上像外部存储卷一样被管理。可是作为设备的“secondary external storage",是没有API能够进行写的操作的。

以下的这段代码来自AOSP device storage conf iguration example:

on init mkdir /mnt/shell/emulated 0700 shell shell mkdir /storage/emulated 0555 root root mkdir /mnt/media_rw/sdcard1 0700 media_rw media_rw mkdir /storage/sdcard1 0700 root root export EXTERNAL_STORAGE /storage/emulated/legacy export EMULATED_STORAGE_SOURCE /mnt/shell/emulated export EMULATED_STORAGE_TARGET /storage/emulated export SECONDARY_STORAGE /storage/sdcard1

系统内部的应用能够訪问secondary storage的不论什么部分。对于第三方应用差点儿不可能（眼下ES FileExplore、Airdroid、Fx等几个文件应用通过
特别的解决方法能够实现对某些机型外部存储文件的操作）。
（关于怎样在4.4上操作文件能够參考Storage Options。
自4.4開始，Google引入
SAF框架（Storage Access Framework）。假设Google以后不改变如今对4.4系统外置sd的操作权限，对于开发人员而言。熟悉SAF框架或许是必要的。

另。在4.4系统内部应用中。你会发现有一个叫DocumentUI的apk，这个就是用来处理SAF的一些接口的。
）

在external storage下的文件夹文件拥有同样的权限，例如以下：
4.4 设备：

[email protected]:/storage/sdcard # ll d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Alarms d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:21 Android d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 DCIM d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Download d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:18 LOST.DIR d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Movies d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Music d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Notifications d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Pictures d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Podcasts d---rwxr-x system sdcard_rw 2014-05-06 13:20 Ringtones[email protected]:/storage/sdcard # ll Android/data/ drwxrwx--- system sdcard_rw 2014-05-06 13:21 com.google.android.apps.maps

4.4 设备：【Android 外部存储权限分析】

[email protected]:/storage/sdcard # ll drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Alarms drwxrwx--x root sdcard_r 2013-11-27 23:36 Android drwxrwx--- root sdcard_r 2014-05-06 01:33 DCIM drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Download drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-28 04:33 LOST.DIR drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Movies drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Music drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Notifications drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Pictures drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Podcasts drwxrwx--- root sdcard_r 2013-11-27 23:35 Ringtones[email protected]:/storage/sdcard # ll Android/data/ drwxrwx--- u0_a33 sdcard_r 2013-11-27 23:36 com.google.android.apps.maps[email protected]:/storage/sdcard # ll Android/data/com.google.android.apps.maps/ drwxrwx--- u0_a33 sdcard_r 2013-11-27 23:36 cache drwxrwx--- u0_a33 sdcard_r 2013-11-27 23:36 testdata

注意：在4.3中，sdcard_rw组有所有的读写权限。在Kitkat中。sdcard_r 组有 +rwx 所有权限。实际上这是明显不正确的。并不等表示所有。
由于Fuse守护进程会在执行时中积极地參与改动应用的权限。
这对File APIs canWrite(),canRead()和canExecute()的执行结果有非常大的影
响，这些方法返回的值被单独地记录在内核文件系统中。所以他们都会返回true，即使试图以POSIX打开文件也会失败。（在4.4的外置sd
卡上，是不能在目录写入一下文件的，可是当你试图调用canWrite()方法来推断该目录是否可写时。它仍会返回true值。所以此法不可取）

android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限被授给sdcard_r组和sdcard_rw组的成员。但在kitkat中认证write权限须要一些动
态的检查。因此FUSE守护进程会被用来补充文件系统的权限。FUSE守护进程会强制赋予拥有特定文件夹的App每一个权限（也就是訪问自身数
据存储的文件夹android/data/pack-agename...及一些公共文件夹)。对于sdcard_rw组中使用-w标志配置的非默认全部者，FUSE守护进程也会强
制赋予write-protected权限。

service sdcard /system/bin/sdcard -u 1023 -g 1023 -l /data/media /mnt/shell/emulated class late_startservice fuse_sdcard1 /system/bin/sdcard -u 1023 -g 1023 -w 1023 -d /mnt/media_rw/sdcard1 /storage/sdcard1 class late_start disabled

从上面两句程序能够看到。FUSE守护进程强制控制GID 1023（media_rw。系统应用才有）才干对secondar storage进行写操作。再引入
一个问题。在4.4中将external storage 分为primary和secondary。在primary部分（内置sdcard）是能够进行写操作的。而在secondary部分
（外置sdcard）是不同意的，那FUSE Daemon是怎样区分控制的呢？据Jeff 解释说： “-w 2013" 就表明了强制使用media_rw GID才干在
secondary部分具有write权限。

以下我们就梳理一下，假设在拥有外置sd卡的kitkat设备上进行文件操作，对于开发人员而言哪些能做、哪些不能做？下图给出开发人员会尝试
的一些操作及结果：

文章图片

总结一下，自4.4開始Google对secondary volume做了限制之后，不仅为用户带来了不便。也为设备制造商及开发人员带来了诸多不便，华为
更是为此给开发人员们发了一份通告：Android4.4上应用写外卡的兼容性问题与解决建议。现在。除了一些OEM厂商自行改动权限后的Rom对
第三方应用没有限制外。大牛们也为已Root的设备用户提出改动platform.xml文件来改动权限（详细放法请百度之）以使第三方应用能够操作
外置sd卡；另一些上面提到的文件管理工具也能够操作外置sd卡。
无论Google做限制的初衷是什么，希望Google从用户的角度来考虑问题，
对Android系统做出更好的该进。
在此感谢一下FX 文件管理工具的开发人员Tod Liebeck 在G+对我问题的及时解答及帮助。同一时候也感谢一下给
Tod Liebeck解决Kitkat外置sd文件操作方案的X-plore的开发人员。