不要升级,Flutter Debug 在 iOS 18.4 beta 无法运行,提示 mprotect failed: Permission denied
近期如果有开发者的 iOS 真机升级到 18.4 beta,大概率会发现在 debug 运行时会有 Permission denied
的相关错误提示,其实从 log 可以很直观看出来,就是 Dart VM 在初始化时,对内核文件「解释运行(JIT)」时出现权限不足的问题:
../../../flutter/third_party/dart/runtime/vm/virtual_memory_posix.cc: 428: error: mprotect failed: 13 (Permission denied)
version=3.6.0 (stable) (Thu Dec 5 07:46:24 2024 -0800) on "ios_arm64"
pid=3252, thread=259, isolate_group=vm-isolate(0x107205400), isolate=vm-isolate(0x107369000)
os=ios, arch=arm64, comp=no, sim=no
isolate_instructions=108e375a0, vm_instructions=108e375a0
fp=16bb19560, sp=16bb19540, pc=109889864
pc 0x0000000109889864 fp 0x000000016bb19560 Dart_DumpNativeStackTrace+0x18
pc 0x000000010943aeb8 fp 0x000000016bb19580 dart::Assert::Fail(char const*, ...) const+0x30
pc 0x0000000109536100 fp 0x000000016bb19a30 dart::Code::FinalizeCode(dart::FlowGraphCompiler*, dart::compiler::Assembler*, dart::Code::PoolAttachment, bool, dart::CodeStatistics*)+0x82c
pc 0x00000001095f51c8 fp 0x000000016bb1a040 dart::StubCode::Init()+0x31c
pc 0x0000000109485c30 fp 0x000000016bb1ab00 dart::Dart::DartInit(Dart_InitializeParams const*)+0x2a9c
pc 0x0000000109870310 fp 0x000000016bb1ab20 Dart_Initialize+0x3c
pc 0x0000000108f1aaf4 fp 0x000000016bb1b0f0 flutter::DartVM::Create(flutter::Settings const&, fml::RefPtr<flutter::DartSnapshot const>, fml::RefPtr<flutter::DartSnapshot const>, std::_fl::shared_ptr<flutter::IsolateNameServer>)+0x1d60
pc 0x00000001093f17dc fp 0x000000016bb1b850 flutter::Shell::Create(flutter::PlatformData const&, flutter::TaskRunners const&, flutter::Settings, std::_fl::function<std::_fl::unique_ptr<flutter::PlatformView, std::_fl::default_delete<flutter::PlatformView>> (flutter::Shell&)> const&, std::_fl::function<std::_fl::unique_ptr<flutter::Rasterizer, std::_fl::default_delete<flutter::Rasterizer>> (flutter::Shell&)> const&, bool)+0x310
pc 0x0000000108e3b060 fp 0x000000016bb1c5c0 -[FlutterEngine createShell:libraryURI:initialRoute:]+0x934
pc 0x0000000108e42c4c fp 0x000000016bb1c630 -[FlutterViewController sharedSetupWithProject:initialRoute:]+0x1cc
pc 0x0000000108e42a58 fp 0x000000016bb1c660 -[FlutterViewController awakeFromNib]+0x58
具体原理就是在于:从目前 iOS 18.4 beta 上看,iOS 加强了对应用运行时修改内存权限的限制,也就是上面出现 mprotect failed: 13 (Permission denied)
的原因。
mprotect 全称是 “memory protect” ,可以用于修改内存页的保护属性,让 App 可以动态调整某块内存的访问权限,例如将 RX 只读执行权限切换为 RW 可读写权限。
而为什么 Flutter 在 Debug 时需要 mprotect ?其实这就要说到 Dart VM ,虽然在 Debug 模式下 Dart VM 是通过 JIT 模式解释执行的,但是从 Dart 2.0 之后就不再支持直接从源码运行,对于 Dart 代码现在会统一编译成一种「预处理」形式的二进制 dill 文件,我们一般称它会 Kernel AST 文件:
也就是如今在 Dart 里,就算你是 JIT 运行,那么你也是跑着一个二进制的 Kernel dill ,只是 Kernel AST 不包含解析和优化:
简单说,它仅仅是对源码进行了二进制加工转化, 让 Dart 代码从高级语法转换为统一且平台无关的中间格式。
所以 Flutter 在 debug 运行时, JIT 运行的是一个未签名的二进制文件,并且需要直接 hotload ,也就是需要 Dart VM 在运行时根据 Kernel 二进制文件生成机械码,并且在可以接受 hotload 的热更新,所以它是通过 VM 来“解释”和“生成“,所以它会需要 mprotect 的系统调用。
比如上面的 StubCode 相关部分,在当前的 kernel JIT 模式下就极度依赖 VM 运行时的动态生成。
当然,这个过程依赖于 get-task-allow
,get-task-allow
可以允许其他进程 (如调试器) 附加到当前 App 上,让额外的进程获取到当前应用的任务端口,从而让它们可以执行诸如在内存上写入和读取内容之类的行为,最终达到 hotload 的目的。
那为什么在 release/profile 就不会有问题呢?很简单,代码已经被完全打包成机械码,并且需要生成的代码都包括在 snapshot 内,所以并不需要上述这些“魔法加持”。
那么回过头来,从 iOS 18.4 开始, 系统加强了对应用运行时修改内存权限的限制,具体来说就是:
系统不再允许未经代码签名的二进制文件通过 JIT 编译直接执行,之前可以是因为这是一个“安全漏洞”,因为之前的机制允许开发者在真机上绕过某些签名要求,也就是 iOS 18.4 的新安全策略禁止了这种未经签名的动态代码生成支持。
那么到这里你应该大概了解了问题的原因,目前 Flutter 官方表示:在他们热修复此问题之前,尽可能先请不要升级到 iOS 18.4 beta。
而目前官方修复的思路主要大概是:
- 在 Flutter debug 构建时使用解释代码支持
- 在解释代码下支持
dart:ffi
- 解决 debug 解释字节码可能带来的性能下降问题
而目前暂时评估的方向有:
- 增加 simarm64(Simulator for ARM64)配置支持,让 Dart VM 可以解释生成的代码
- 恢复 Dart 字节码运行
- 混合模式执行,其中 App 通过 AOT/JIT 签名编译,并且仅解释修改后的代码
其实这里的第三点「混合模式执行」很有趣,因为这是 Flutter 热更新框架 shorebird 在 iOS 上目前的热更新方案:App 整体通过 AOT 运行,只有热更新 patch 存在的时候,针对该部分进行解释执行 ,也就是 shorebird 针对 Dart VM 自己“魔改”并“插入”了一个解释器,所以可以看到 shorebird 的 Eric (Flutter 前创始人) 针对和这个也和 Dart/Flutter 团队进行了密切的沟通:
事实上,Eric 对于 Dart VM 这部分工作还是很“担心的”,毕竟 shorebird 作为分支方,这种修改合并无疑会给他们带来许多工作量,而如果 Dart 团队的方案能尽可能贴近 shorebird ,那就最好不过了:
目前来说,好消息在于,只要你的真机不升级到 iOS 18.4 beta ,那么就不会有影响,而 Flutter/Dart 团队大概率会在 iOS 18.4 正式发布前修复这个问题,毕竟方向都有了。
当然,这也体现了“利用漏洞”完成需求的可靠性很低,因为你不知道哪天平台就把后门关闭了。