专栏首页月色的自留地在越狱的iPhone/iPad上安装自开发环境

在越狱的iPhone/iPad上安装自开发环境

自开发跟自编译意思一样,后者表示一个开发语言的开发能力成熟度;前者则表示一个开发平台的开发能力成熟度。 iPhone跟iPad面世这么多年,一直无法摆脱“娱乐”工具的宿命。Apple曾经希望通过iPad Pro为平台增添“生产力工具”的特征,但看起来成效不大。 而竞争对手的Surface Pro,虽然娱乐性不足,但没有人否认Surface Pro是一个优良的生产力工具。 在实用上,iPad跟Surface在于对文化创意类“生产力”的支持都不错。但是在其它方面,特别是软件开发之类的支持,iOS差的实在太多。 如果你有一台尚可越狱的iOS设备,那么通过社区的支持,这种情况可以有所缓解。虽然依然离“生产力”的要求差的比较远,但一些必要的基础性工作已经有很高的可用度了。

越狱

第一步首先要将设备越狱,自从苹果加速关闭老版本软件的升级认证以来,想找到一台可以越狱的iOS设备已经越来越难了。目前看一些老型号的32位cpu产品因为已经被限制升级到高版本的iOS,反而成为了一个越狱的机会。比如手头有一款老的iPad3代,最高只能安装iOS9.3.5,很容易找到对应的越狱程序。 iOS的越狱,不同的软件版本有不同的开发团队,这些黑客团队极具个人特色的风格,使得难以出现一款软件把这些工具集成到一起,完成自动化的越狱。所以不同版本的设备,都要在网上搜索不同的可行越狱方案,然后完成越狱过程。 以9.3.5为例,大致越狱过程如下:

  1. 在开发者官网https://phoenixpwn.com/下载越狱工具,越狱工具是IPA文件,安装完成后是一个app,从而有机会执行,完成越狱。
  2. 因为iOS设备只能运行从AppStore下载的软件。所以想安装这个IPA,目前只有一个办法,就是使用合法的开发者账号对这个IPA重新签名,让iOS设备可以执行这个App。这个过程可以由Cydia Impactor工具自动完成,请下载时根据你的电脑,下载对应操作系统的版本。
  3. 因为签名时还需要生成新的AppID,所以开发者账号还需要有admin权限,这对很多人都是一个不大不小的障碍。如果这一点无法解决的话,还可以考虑使用一些第三方工具,比如zJailbrewk、Xabsi,这些工具是收费的。原理是使用了企业签名预先签名好了自己的安装程序和Phoenixpwn越狱程序,从而无需每个越狱者都具备自己具有开发者账号。安装这些第三方工具可以用要越狱的iOS设备浏览网页https://pangu8.com/93.html,从其中选择对应的软件,企业版的签名允许直接在浏览器中安装对应的应用。
  4. 不管是个人签名还是企业签名,都需要在iOS设备的设置->通用->设备管理中,选择信任相应的签名,Phoenix app才可以执行起来,不然一启动就直接被iOS杀死了。
  5. Phonenix第一次运行起来,点击按钮:Prepare For Jailbreak。通常系统会重启,以后再次执行,同样的位置,按钮的名称会变为:Kickstart Jailbreak。在越狱的过程中,会询问越狱使用的破解位置偏移,直接选用providers offset 选项即可(上面的选项)。这个越狱是非完美越狱,也就是每次设备重启后,都需要重新执行Phonenix App,然后使用“Kickstart Jailbreak”再次激活越狱。
  6. 越狱成功率比较低,经常重启后仍然在未越狱状态,这时候就需要重新执行上面的过程,通常可能需要重复2、3次。另外一个就是如果使用个人开发者签名的话,那签名都是有时间限制的,如果过期,要使用Cydia Impactor重新安装Phonenix。

安装openssh-server

越狱只是拿到了系统根目录读写的权限,想要通过越狱把iOS设备当做一台电脑来使用,还需要安装各项应用软件,最重要的就是openssh-server,这样才可以通过ssh连接,得到iOS设备的命令行。 在越狱完成后,设备桌面上会有Cydia的程序图标。Cydia相当于一个apt的图形界面控制台,apt是从debian和ubuntu的Linux引入的软件包管理器,可以安装、更新、卸载各种系统所需的软件包。因为各项软件包都是在安装过程中从互联网直接下载的,所以运行Cydia之前,要保证设备联网正常。 第一次执行Cydia会比较慢,启动完成后,点击下方最右侧的放大镜图标,在搜索列表中输入openssh。单击搜索结果,然后选择屏幕右上角的“安装”按钮。如果网速没有问题的话,一般几分钟就能完成安装。 同样的搜索框,再次输入apt,在搜索的结果中选取APT 0.7 Strict软件包,同样点击“安装”,这个是命令行版本的apt应用。有了命令行,很多软件的安装使用命令行的apt安装会更快捷方便。 APT安装完成后退出Cydia应用,在WIFI设置中查看一下当前的IP地址,保证你的电脑跟iOS设备在同一个网段。如果是Linux/macOS设备,可以直接使用ssh连接iOS设备。如果是Windows设备,推荐安装putty或者xshell之类的ssh终端。 剩下就可以跟连接一台电脑一样访问iOS设备了,比如:

ssh root@192.168.1.101  

iOS设备的root默认密码是alpine,请尽快使用ssh登录并使用passwd命令修改掉默认密码,不然会很容易被别人控制。

安装常用工具和开发工具

iOS是一个精简的bsd unix系统,很多常用的命令行工具比如ifconfig/ping都被删去了,我们可以使用apt工具来安装:

#更新软件源
apt-get update
#安装常用的命令行工具
apt-get install coreutils coreutils-bin vim inetutils network-cmds adv-cmds wget
#安装iFile文件管理器(App)
apt-get install eu.heinelt.ifile
#安装开发常用工具
apt-get install git make tcpdump 

随后,如果你是64位cpu,可以直接安装集成的工具包:

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语句安装完整开发工具包。但如果是32位cpu,软件版本又在9.0以上,则需要换用另外一套编译工具:

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

上面的org.coolstar.ld64实际是32位/64位cpu通用的。

解决系统分区过小的问题

iOS越狱后稍微操作经常就会在iOS设备屏幕上出现“存储空间已满”的警告信息,你如果到设置中查看,设备又远远没有占满。 其实这个信息指的是系统空间已经被占满的意思。也就是unix系统的/根目录。通常这个目录都是iOS的固件部分,空间是确定的。但因为越狱后,又额外的安装了很多程序,所以这个空间就不足了。 比较简单的处理方法是把类似语言包之类,在启动过程中不需要的库移到用户分区去,从而保证根目录的空间容量:

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

安装iOS SDK

虽然现在iOS已经升级到了iOS12.x,但因为社区工具链的限制,经过多次试验,感觉还是iOS 8.1的SDK最好用。我从老版本的Xcode中导出了一套,放在这里:https://pan.baidu.com/s/1fsDs8Al1DnPUwLBGCEO_3Q,下载密码:y23e。下载完成后,可以使用scp把sdk拷贝到iOS设备上,比如:

scp ios.tar.bz2 root@192.168.1.101:~/

随后在iOS的ssh命令行执行:

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

此时iOS已经具备了最基本的开发能力了,我们写一个最简单的hello world来测试一下。 首先使用vim编辑一个程序文件,比如test.c:

cd ~
vim test.c

内容为:

#include<stdio.h>

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

编译程序:

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/ 

因为SDK所在路径的原因,编译命令比较长,正式使用的时候可以写入到编译脚本或者Makefile。 这时候直接运行输出的结果会报错:

./test
Killed: 9

这同样是因为签名机制的原因,需要为我们编译的程序签名后再执行,就一切正常了:

ldid -S test
./test
hello ios!

安装iOS的ssh终端

现在已经可以在iOS设备上进行开发了,但事情还没有完。我们刚才所有的操作,都是在电脑的键盘、屏幕的配合下完成的所有操作,这远远算不上"自开发"。 可以使用的方法之一是在iOS中安装ssh终端程序,从而在iOS设备上直接操作自己的命令行。终端程序推荐一个免费又好用的Termius,请自行在AppStore搜索下载。 但在设置的时候你会发现,Termius根本无法连接上自己。原因是自iOS8之后,系统已经禁止App直接连接设备的1024号以下的端口了。 我们可以设置openssh的sshd服务增加一个监听端口,操作方法如下:

  1. 新建一个自启动服务文件:
vim /Library/LaunchDaemons/com.openssh.sshd2.plist

内容为: ```xml <!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">

<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. 编辑/etc/services文件,在文件最后增加以下两行:
ssh2              10022/udp     # SSH Remote Login Protocol
ssh2              10022/tcp     # SSH Remote Login Protocol

重启后,再次激活越狱,可以在Termius中设置ssh连接到本机的10022端口了。

使用iOS的IDE

命令行工具对很多新手来讲使用起来难度还是不低的,我们还有另外一个选择。ios开发社区工程师lufinkey推出了一个集成的开发工具miniCode,能让程序员像操作电脑一样在ios开发简单的试验工程。miniCode的项目页面在:https://github.com/lufinkey/miniCode 如果你使用apt-get直接安装了iostoolchain,那简单了,直接一行代码就能安装上miniCode:

apt-get install com.brokenphysics.minicode

但如果在刚才的安装中,你不得不手工选择安装了32位的编译器,那这次还是要手工安装minicode,因为手工安装的32位编译器无法满足minicode的依赖包要求:

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

类似上面安装的iFile,minicode也是一个越狱环境运行的GUI程序,我们在命令行安装的GUI程序通常需要重启才能在iOS桌面看到,为了加快速度,我们可以只重启iOS的外壳SpringBoard:

su -c uicache mobile
killall SpringBoard

参考资料

miniCode brings Xcode to your iPhone and iPad

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