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在越獄的iPhone/iPad上安裝自開發環境

自開發跟自編譯意思一樣,後者表示一個開發語言的開發能力成熟度;前者則表示一個開發平台的開發能力成熟度。

iPhone跟iPad面世這麼多年,一直無法擺脫“娛樂”工具的宿命。Apple曾經希望通過iPad Pro為平台增添“生産力工具”的特征,但看起來成效不大。

而競争對手的Surface Pro,雖然娛樂性不足,但沒有人否認Surface Pro是一個優良的生産力工具。

在實用上,iPad跟Surface在于對文化創意類“生産力”的支援都不錯。但是在其它方面,特别是軟體開發之類的支援,iOS差的實在太多。

如果你有一台尚可越獄的iOS裝置,那麼通過社群的支援,這種情況可以有所緩解。雖然依然離“生産力”的要求差的比較遠,但一些必要的基礎性工作已經有很高的可用度了。

越獄

第一步首先要将裝置越獄,自從蘋果加速關閉老版本軟體的更新認證以來,想找到一台可以越獄的iOS裝置已經越來越難了。目前看一些老型号的32位cpu産品因為已經被限制更新到高版本的iOS,反而成為了一個越獄的機會。比如手頭有一款老的iPad3代,最高隻能安裝iOS9.3.5,很容易找到對應的越獄程式。

iOS的越獄,不同的軟體版本有不同的開發團隊,這些黑客團隊極具個人特色的風格,使得難以出現一款軟體把這些工具內建到一起,完成自動化的越獄。是以不同版本的裝置,都要在網上搜尋不同的可行越獄方案,然後完成越獄過程。

以9.3.5為例,大緻越獄過程如下:

  1. 在開發者官網https://phoenixpwn.com/下載下傳越獄工具,越獄工具是IPA檔案,安裝完成後是一個app,進而有機會執行,完成越獄。
  2. 因為iOS裝置隻能運作從AppStore下載下傳的軟體。是以想安裝這個IPA,目前隻有一個辦法,就是使用合法的開發者賬号對這個IPA重新簽名,讓iOS裝置可以執行這個App。這個過程可以由Cydia Impactor工具自動完成,請下載下傳時根據你的電腦,下載下傳對應作業系統的版本。
  3. 因為簽名時還需要生成新的AppID,是以開發者賬号還需要有admin權限,這對很多人都是一個不大不小的障礙。如果這一點無法解決的話,還可以考慮使用一些第三方工具,比如zJailbrewk、Xabsi,這些工具是收費的。原理是使用了企業簽名預先簽名好了自己的安裝程式和Phoenixpwn越獄程式,進而無需每個越獄者都具備自己具有開發者賬号。安裝這些第三方工具可以用要越獄的iOS裝置浏覽網頁https://pangu8.com/93.html,從其中選擇對應的軟體,企業版的簽名允許直接在浏覽器中安裝對應的應用。
  4. 不管是個人簽名還是企業簽名,都需要在iOS裝置的設定->通用->裝置管理中,選擇信任相應的簽名,Phoenix app才可以執行起來,不然一啟動就直接被iOS殺死了。
  5. Phonenix第一次運作起來,點選按鈕:Prepare For Jailbreak。通常系統會重新開機,以後再次執行,同樣的位置,按鈕的名稱會變為:Kickstart Jailbreak。在越獄的過程中,會詢問越獄使用的破解位置偏移,直接選用providers offset 選項即可(上面的選項)。這個越獄是非完美越獄,也就是每次裝置重新開機後,都需要重新執行Phonenix App,然後使用“Kickstart Jailbreak”再次激活越獄。
  6. 越獄成功率比較低,經常重新開機後仍然在未越獄狀态,這時候就需要重新執行上面的過程,通常可能需要重複2、3次。另外一個就是如果使用個人開發者簽名的話,那簽名都是有時間限制的,如果過期,要使用Cydia Impactor重新安裝Phonenix。

安裝openssh-server

越獄隻是拿到了系統根目錄讀寫的權限,想要通過越獄把iOS裝置當做一台電腦來使用,還需要安裝各項應用軟體,最重要的就是openssh-server,這樣才可以通過ssh連接配接,得到iOS裝置的指令行。

在越獄完成後,裝置桌面上會有Cydia的程式圖示。Cydia相當于一個apt的圖形界面控制台,apt是從debian和ubuntu的Linux引入的軟體包管理器,可以安裝、更新、解除安裝各種系統所需的軟體包。因為各項軟體包都是在安裝過程中從網際網路直接下載下傳的,是以運作Cydia之前,要保證裝置聯網正常。

第一次執行Cydia會比較慢,啟動完成後,點選下方最右側的放大鏡圖示,在搜尋清單中輸入openssh。單擊搜尋結果,然後選擇螢幕右上角的“安裝”按鈕。如果網速沒有問題的話,一般幾分鐘就能完成安裝。

同樣的搜尋框,再次輸入apt,在搜尋的結果中選取APT 0.7 Strict軟體包,同樣點選“安裝”,這個是指令行版本的apt應用。有了指令行,很多軟體的安裝使用指令行的apt安裝會更快捷友善。

APT安裝完成後退出Cydia應用,在WIFI設定中檢視一下目前的IP位址,保證你的電腦跟iOS裝置在同一個網段。如果是Linux/macOS裝置,可以直接使用ssh連接配接iOS裝置。如果是Windows裝置,推薦安裝putty或者xshell之類的ssh終端。

剩下就可以跟連接配接一台電腦一樣通路iOS裝置了,比如:

ssh [email protected]  
           

iOS裝置的root預設密碼是

alpine

,請盡快使用ssh登入并使用passwd指令修改掉預設密碼,不然會很容易被别人控制。

安裝常用工具和開發工具

iOS是一個精簡的bsd unix系統,很多常用的指令行工具比如ifconfig/ping都被删去了,我們可以使用apt工具來安裝:

#更新軟體源
apt-get update
#安裝常用的指令行工具
apt-get install coreutils coreutils-bin vim inetutils network-cmds adv-cmds wget
#安裝iFile檔案管理器(App)
apt-get install eu.heinelt.ifile
#安裝開發常用工具
apt-get install git make tcpdump 
           

随後,如果你是64位cpu,可以直接安裝內建的工具包:

apt-get install org.coolstar.iostoolchain
           

如果是你32位的cpu,但iOS版本在9.0(不含9.0)以下,也可以直接使用上面的語句安裝完整開發工具包。但如果是32位cpu,軟體版本又在9.0以上,則需要換用另外一套編譯工具:

apt-get install org.coolstar.llvm-clang32 org.coolstar.ld64 ldid
           

上面的org.coolstar.ld64實際是32位/64位cpu通用的。

解決系統分區過小的問題

iOS越獄後稍微操作經常就會在iOS裝置螢幕上出現“存儲空間已滿”的警告資訊,你如果到設定中檢視,裝置又遠遠沒有占滿。

其實這個資訊指的是系統空間已經被占滿的意思。也就是unix系統的/根目錄。通常這個目錄都是iOS的固件部分,空間是确定的。但因為越獄後,又額外的安裝了很多程式,是以這個空間就不足了。

比較簡單的處理方法是把類似語言包之類,在啟動過程中不需要的庫移到使用者分區去,進而保證根目錄的空間容量:

mv /System/Library/LinguisticData /var/mobile
ln -s /var/mobile/LinguisticData/ /System/Library/
           

安裝iOS SDK

雖然現在iOS已經更新到了iOS12.x,但因為社群工具鍊的限制,經過多次試驗,感覺還是iOS 8.1的SDK最好用。我從老版本的Xcode中導出了一套,放在這裡:https://pan.baidu.com/s/1fsDs8Al1DnPUwLBGCEO_3Q,下載下傳密碼:y23e。下載下傳完成後,可以使用scp把sdk拷貝到iOS裝置上,比如:

scp ios.tar.bz2 [email protected]:~/
           

随後在iOS的ssh指令行執行:

mkdir -p /var/stash/Developer/SDKs/  
cd /var/stash/Developer/SDKs/  
tar xjvf ~/ios.tar.bz2
           

此時iOS已經具備了最基本的開發能力了,我們寫一個最簡單的hello world來測試一下。

首先使用vim編輯一個程式檔案,比如test.c:

cd ~
vim test.c
           

内容為:

#include<stdio.h>

int main(int argc, char **argv){
	printf("hello ios!
");
}
           

編譯程式:

clang -o test test.c -I /var/stash/Developer/SDKs/iPhoneOS8.1.sdk/usr/include/ -L /var/stash/Developer/SDKs/iPhoneOS8.1.sdk/usr/lib/ -L /var/stash/Developer/SDKs/iPhoneOS8.1.sdk/usr/lib/system/ 
           

因為SDK所在路徑的原因,編譯指令比較長,正式使用的時候可以寫入到編譯腳本或者Makefile。

這時候直接運作輸出的結果會報錯:

./test
Killed: 9
           

這同樣是因為簽名機制的原因,需要為我們編譯的程式簽名後再執行,就一切正常了:

ldid -S test
./test
hello ios!
           

安裝iOS的ssh終端

現在已經可以在iOS裝置上進行開發了,但事情還沒有完。我們剛才所有的操作,都是在電腦的鍵盤、螢幕的配合下完成的所有操作,這遠遠算不上"自開發"。

可以使用的方法之一是在iOS中安裝ssh終端程式,進而在iOS裝置上直接操作自己的指令行。終端程式推薦一個免費又好用的Termius,請自行在AppStore搜尋下載下傳。

但在設定的時候你會發現,Termius根本無法連接配接上自己。原因是自iOS8之後,系統已經禁止App直接連接配接裝置的1024号以下的端口了。

我們可以設定openssh的sshd服務增加一個監聽端口,操作方法如下:

  1. 建立一個自啟動服務檔案:
vim /Library/LaunchDaemons/com.openssh.sshd2.plist
           

内容為:

```xml

<dict>
    <key>Label</key>
    <string>com.openssh.sshd2</string>

    <key>Program</key>
    <string>/usr/libexec/sshd-keygen-wrapper</string>

    <key>ProgramArguments</key>
    <array>
        <string>/usr/sbin/sshd</string>
        <string>-i</string>
    </array>

    <key>SessionCreate</key>
    <true/>

    <key>Sockets</key>
    <dict>
        <key>Listeners</key>
        <dict>
            <key>SockServiceName</key>
            <string>ssh2</string>
        </dict>
    </dict>

    <key>StandardErrorPath</key>
    <string>/dev/null</string>

    <key>inetdCompatibility</key>
    <dict>
        <key>Wait</key>
        <false/>
    </dict>
</dict>
</plist>
```
           
  1. 編輯/etc/services檔案,在檔案最後增加以下兩行:
ssh2              10022/udp     # SSH Remote Login Protocol
ssh2              10022/tcp     # SSH Remote Login Protocol
           

重新開機後,再次激活越獄,可以在Termius中設定ssh連接配接到本機的10022端口了。

使用iOS的IDE

指令行工具對很多新手來講使用起來難度還是不低的,我們還有另外一個選擇。ios開發社群工程師lufinkey推出了一個內建的開發工具miniCode,能讓程式員像操作電腦一樣在ios開發簡單的試驗工程。miniCode的項目頁面在:https://github.com/lufinkey/miniCode

如果你使用apt-get直接安裝了iostoolchain,那簡單了,直接一行代碼就能安裝上miniCode:

apt-get install com.brokenphysics.minicode
           

但如果在剛才的安裝中,你不得不手工選擇安裝了32位的編譯器,那這次還是要手工安裝minicode,因為手工安裝的32位編譯器無法滿足minicode的依賴包要求:

wget http://apt.thebigboss.org/repofiles/cydia/debs2.0/minicode_1.03.5.deb
dpkg -i --force-all minicode_1.03.5.deb
           

類似上面安裝的iFile,minicode也是一個越獄環境運作的GUI程式,我們在指令行安裝的GUI程式通常需要重新開機才能在iOS桌面看到,為了加快速度,我們可以隻重新開機iOS的外殼SpringBoard:

su -c uicache mobile
killall SpringBoard
           
在越獄的iPhone/iPad上安裝自開發環境
在越獄的iPhone/iPad上安裝自開發環境
在越獄的iPhone/iPad上安裝自開發環境

參考資料

miniCode brings Xcode to your iPhone and iPad