使用 Theos 做一个简单的 Mobile Substrate Tweak

Mobile Substrate 和 Theos

Mobile Substrate是 Cydia 的作者 Jay Freeman (@saurik)的另外一个牛 X 的作品,也叫 Cydia Substrate, 它的主要功能是 hook 某个 App,修改代码比如替换其中方法的实现,Cydia 上的 tweak 都是基于 Mobile Substrate 实现的。目前支持 iOS 和 Android 平台。

根据 github 上的介绍,theos是一个跨平台 iPhone Makefile 系统。它的主要功能是生成 iPhone 越狱 App、tweak 等程序的框架结构,并提供 makefile 来编译、打包和安装。

需要的准备工作:

#Mac

  • 安装 Theos,从 Theos 的 GitHub 上 clone 下来一份,放到某个目录下,这里我放到了 /opt/ 下。
  • 安装 Xcode Command Line Tools,可以在命令行下执行 xcode-select --install 来安装或者参考 SO 来安装,安装完之后再进行下一步。
  • 安装 dpkg ,首先安装 MacPorts,可以通过它的 官网 , 根据自己的系统版本来选择。安装好之后,重启 Terminal,执行port version,显示出版本号说明安装成功。如果提示command not found,尝试在/etc/paths 文件中加入下面两个路径:/opt/local/bin /opt/local/sbin,需要使用 root 权限来编辑,比如用 Vim 的话:sudo vi /etc/paths. 重启 Terminal,再次输入 port version 就应该会显示版本号了,然后执行 sudo port selfupdate 来更新一下, 之后执行 sudo port install dpkg 来安装 dpkg. 安装 dpkg 的目的是把我们写的 tweak 打成 deb 包。

#JailBreaked iPhone iOS 5/6

  • 安装 OpenSSH,打开 Cydia 的主界面就能看到 OpenSSH Access How-To 以及Root Password How-To 的选项,可以按照它的提示一步一步安装,这里不赘述了,需要提醒的是一定要改掉 root 的密码,防止别人通过 SSH 连接到你的手机。这一步是为了后面我们通过 SSH 连接到手机,把 deb 包安装到手机上准备的。
    iOS7 上的 Mobile Substrate 还有 bug,32 位的系统下每次重启后需要重新安装 Mobile Substrate 才能正常使用, 64 位今天貌似才能用。推荐暂时在 iOS5/6 的机器上测试[2014-01-01]。
  • apt. 在 cydia 中搜索 Apt 检查是否已经安装,没有安装就安装一下。
  • ldid. 全名是 Link Identify Editor, 也直接可以在 Cydia 中搜索全名安装。

创建 Tweak 并安装到手机上

首先我在桌面上创建一 mytweaks 的文件夹,保存我们要创建的 tweak 程序。

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➜  ~        cd ~/Desktop
➜ Desktop mkdir mytweaks
➜ Desktop cd mytweaks

然后执行我们刚才的获得的 theos 来生成一个 tweak 的模板:

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➜  mytweaks  /opt/theos/bin/nic.pl
NIC 2.0 - New Instance Creator
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[1.] iphone/application
[2.] iphone/library
[3.] iphone/preference_bundle
[4.] iphone/tool
[5.] iphone/tweak
Choose a Template (required): 5
Project Name (required): FirstTweak
Package Name [com.yourcompany.firsttweak]: com.joeyio.firsttweak
Author/Maintainer Name [Joey]:
[iphone/tweak] MobileSubstrate Bundle filter [com.apple.springboard]:
[iphone/tweak] List of applications to terminate upon installation (space-separated, '-' for none) [SpringBoard]:
Instantiating iphone/tweak in firsttweak/...
Done.
在创建模板的时候,我们选择 5,创建一个 iPhone 的 tweak. 其他 4 个选项可以自己去搜索下。名字输入 FirstTweak,包名我输入 com.joeyio.firsttweak,下面的三个选项都直接回车使用缺省值。
MobileSubstrate Bundle filter这一项表示要 hook 的程序,默认是com.apple.springboard,就是 hook Spring Board,如果你想 hook 别的 App,这里改成那个 App 的 BundleID.

OK,那么我们的第一个 tweak 就创建好了,好像一点也不难啊。进入到 firsttweak 目录下,使用 make 编译一下,可能结果是这样的:

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➜  firsttweak  make
/Users/qiaoxueshi/Desktop/mytweaks/firsttweak/theos/makefiles/targets/Darwin/iphone.mk:41: Deploying to iOS 3.0 while building for 6.0 will generate armv7-only binaries.
Making all for tweak FirstTweak...
Preprocessing Tweak.xm...
Name "Data::Dumper::Purity" used only once: possible typo at /Users/qiaoxueshi/Desktop/mytweaks/firsttweak/theos/bin/logos.pl line 615.
Compiling Tweak.xm...
Linking tweak FirstTweak...
Stripping FirstTweak...
Signing FirstTweak...
/bin/sh: ldid: command not found
我们看到里面有 2 个警告,第一个我没有搜索到什么结果,第二个是只要手机上安装 ldid 就行了, 这里不用管它。我自己试了一下,是可以安装到手机上的,可以暂时忽略,如果哪位小伙伴知道什么原因,欢迎告知。

在部署到手机之前确认手机和电脑在一个 wifi 环境下,并且可以通过 SSH 连接到手机,方法是在 Terminal 下,通过 SSH 连接到手机,之后会提示你输入 root 密码(上面安装 SSH 步骤中有提到),确保连接成功再往下进行。手机的 IP 地址可以在 wifi 设置中看到。

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ssh root@手机 IP 地址
然后把手机 IP 地址放在 THEOS_DEVICE_IP 环境变量中,这样 theos 才知道安装到哪里,如下:
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export THEOS_DEVICE_IP= 手机 IP 地址
然后执行 make package install 打包并安装到手机上 (如果 Cydia 在前台,把它退到后台,否则安装会失败):
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➜  firsttweak  make package install
/Users/qiaoxueshi/Desktop/mytweaks/firsttweak/theos/makefiles/targets/Darwin/iphone.mk:41: Deploying to iOS 3.0 while building for 6.0 will generate armv7-only binaries.
Making all for tweak FirstTweak...
make[2]: Nothing to be done for `internal-library-compile'.
Making stage for tweak FirstTweak...
dpkg-deb:正在新建软件包“com.joeyio.firsttweak”,包文件为“./com.joeyio.firsttweak_0.0.1-2_iphoneos-arm.deb”。
install.exec"cat > /tmp/_theos_install.deb; dpkg -i /tmp/_theos_install.deb && rm /tmp/_theos_install.deb"<"./com.joeyio.firsttweak_0.0.1-2_iphoneos-arm.deb"
root@192.168.199.126's password:

Selecting previously deselected package com.joeyio.firsttweak.
(Reading database ... 6250 files and directories currently installed.)
Unpacking com.joeyio.firsttweak (from /tmp/_theos_install.deb) ...
Setting up com.joeyio.firsttweak (0.0.1-2) ...
install.exec "killall -9 SpringBoard"
root@192.168.199.126's password:

安装过程中需要输入两次手机 Root 密码,一次是为了把打包后的 deb 程序文件传到手机上,另外一次是 kill 掉 SpringBoard,使 SpringBoard 重启。

完成后在 Cydia 里的“变更”里,往下翻一翻,就能看到一个名字为“FirstTweak”的插件了了,想想接下来出任 CEO,迎娶白富美,走向人生巅峰,有木有一点小激动?

完成一个小功能

到目前为止,我们还没写过一行代码呢。下面我们要完成一个小功能:在锁屏界面增加一个 UILabel 显示一行文字,可以是你的座右铭或者其他的,这里我们显示Hello, MobileSubstate!!

打开我们刚才创建的 firsttweak 目录下的 Makefile 文件,在 FirstTweak_FILES = Tweak.xm 下面增加一行 FirstTweak_FRAMEWORKS = UIKit 并保存文件,前缀都是 TWEAK_NAME 的值, 也就是FirstTweak, 注意根据你自己的情况来修改。增加这行的原因很明显,增加 UILabel 需要用到 UIKit Framework。整个文件看起来像这样:

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include theos/makefiles/common.mk

TWEAK_NAME = FirstTweak
FirstTweak_FILES = Tweak.xm
FirstTweak_FRAMEWORKS = UIKit

include $(THEOS_MAKE_PATH)/tweak.mk

after-install::
install.exec "killall -9 SpringBoard"

这个步骤完成之后,我们就要找到锁屏界面对应的 ViewController,然后替换它的某个方法,把 UILabel 添加到它的 view 上。这个 ViewController 的名字叫 SBAwayController, SB 是SpringBoard 的缩写,不要想偏了 :). 我们要替换它的 - (void)activate 方法。SBAwayController类的头文件可以在 iOS6 的私有类的头文件 中找到。在 SBAwayController 里有个叫 _awayViewivar,获得这个 ivar 需要一个 theos 中不存在的方法,好吧,它叫 MSHookIvar, 这个方法在默认的 theos 的substrate.h 头文件里没有,可以在 GitHub 得到包含这个方法的头文件。下载到本地,覆盖 theos/include 下的同名文件(推荐将原有的 substrate.h 头文件重命名)。

OK,到这里万事具备,只欠 Coding 了。

打开 firsttweak 目录下的 Tweak.xm 文件并 清空,添加下面这段代码:

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%hook SBAwayController 
- (void)activate {
%orig(); //invoke the orignal method to do what should to do.
NSLog(@"=========================================================");
NSLog(@"Hello MobileSubstrate!!");
NSLog(@"=========================================================");

//get _awayView via MSHookIvar method
UIView *_awayView = MSHookIvar<*>(self, "_awayView");

//create a lable whose width = 200 and height = 100 and add to _awayView
float w = 200;
float h = 100;
UILabel *label = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake((_awayView.frame.size.width - w)/2,100,w,h)];
label.text = @"Hello, MobileSubstate!!";
label.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
label.backgroundColor = [UIColor clearColor];
label.textColor = [UIColor whiteColor];
[_awayView addSubview:label];
}
%end

大概解释一下,%hook SBAwayController以及里面的 - (void)activate 方法,其实就类似 swizzling 了 SBAwayControlleractivate方法。当系统执行 SBAwayControlleractivate方法的时候会执行 tweak 里的 activate 的方法。 在这里方法里我们先执行了 %orig(),就是执行原来的activate 方法,保证原有的方法先执行,再执行我们自己的代码。

这个 activate 方法在第一次进入锁屏界面的时候会执行,在以后每次非锁屏状态下,按关机键也会执行。

接下来就是通过 MSHookIvar 获得 _awayView。然后就是我们非常熟悉的了,创建一个 UILabel,添加到_awayView 里。到这里就结束了。make package install一下(还需要先执行一下export THEOS_DEVICE_IP= 手机 IP 地址),安装到手机上,等 SpringBoard 重启完,你会看到类似下图的界面: Alt text

把手机连接到电脑上,打开 Xcode,在 Organizer 里的 Console 里能看到程序中使用 NSLog 打印的信息,用来调试很方便呢。 Alt text

总结

本文主要是讲 Mobile Substrate 的作用以及如何使用 Theos 开发一个简单的 tweak。有了这些入门的基础之后,你就可以根据自己的想法来写自己喜欢的 tweak。如果你是在 iOS7 下越狱的话,可以尝试一下把控制中心的 AirDrop 和音乐播放器给隐藏掉,让控制中心看起来更简洁。接着可以再进行改进,比如在蓝牙关闭的时候不显示 AirDrop,开启的时候依然显示,音乐正在播放的时候显示音乐播放器,否则不显示。

这个小 Demo 是前两周写的,一直没有时间整理出来,今天抽时间整理了一下文字发了出来,算是送给自己新年的一件礼物吧!

Thanks,Have Fun!

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