iOS底层原理 12 : 应用程序的加载

一、应用程序的加载

APP加载过程：程序启动依次加载dyld、libSystem、libdispathc.dyld、libobjc动态库,最终调用_objc_init()方法，在此方法中Runtime向dyld注册回调函数，加载新的image，执行map_images、load_images，imageLoader加载image，调用main函数

二、dyld动态链接器

dyld（the dynamic link editor）是苹果的动态链接器，是苹果操作系统一个重要组成部分，在系统内核做好程序准备工作之后，交由dyld负责余下的工作。

1.dyld的加载过程：
1.环境变量的配置
2.共享缓存 checkSharedRegionDisable()
3.主程序的初始化
4.加入动态库 loadInsertedDylib()
5.link主程序 link(sMainExecutable, sEnv.DYLD_BIND_AT_LAUNCH, true, ImageLoader::RPathChain(NULL, NULL), -1)
6.link动态库 link(image, sEnv.DYLD_BIND_AT_LAUNCH, true, ImageLoader::RPathChain(NULL, NULL), -1)
7.initializeMainExecutable运行所有初始化程序
8.main notifyMonitoringDyldMain()

2.reloadAllImages加载镜像文件的步骤：

• 实例化主程序instantiateFromLoadedImage()，内核会映射到主要可执行文件中，我们需要为映射到主可执行文件的文件，创建ImageLoader。在此方法中，然后读取image，然后addImage()读取加载镜像文件。会先在instantiateMainExecutable()中，会确认此mach-o文件中是否具有压缩的LINKEDIT以及段数。
• 加载插入任何动态库loadInsertedDylib(*lib)，将其读取为镜像文件iamge。
• 链接库。先遍历，读取image，然后link。在link中，递归插入动态加载的镜像文件。

3.initializeMainExecutable()运行所有初始化程序步骤：

• runInitializers()
• processInitializers初始化准备。
• processInitializers中，遍历iamge.count，递归一个个开始初始化条件images[i]->recursiveInitialization。
• 在递归开始初始化条件中recursiveInitialization，通过notifySingle方法，对单个镜像通知开始初始化。获取镜像文件的真实地址(*sNotifyObjCInit)(image->getRealPath(), image->machHeader())， 而notifySingle中的sNotifyObjCInit是在objc_init()中注册传递过来的，所以只有当objc_init()调用时，重新加载image。
• notifySingle方法之后，遍历初始化this->doInitialization(context)
• 在doInitialization方法中，先调用doImageInit(context)，确保libSystem库必须提前初始化完成。再调用doModInitFunctions()方法，对 C++和构造函数处理，然后调用libSystem_initializer方法，调用libdispatch_init，调用_os_object_init，最终调用_objc_init方法。
• _objc_init方法来注册回调函数，重新加载images，执行map_images、load_images，imageLoader加载image，调用main函数。

面试题

1.main()之前系统做了哪些工作？

1）dyld 开始将程序二进制文件初始化

2）交由ImageLoader读取 image，其中包含了我们的类，方法等各种符号（Class、Protocol 、Selector、 IMP）

3）由于runtime向dyld 绑定了回调，当image加载到内存后，dyld会通知runtime进行处理

4）runtime 接手后调用map_images做解析和处理

5）接下来load_images中调用call_load_methods方法，遍历所有加载进来的Class，按继承层次依次调用Class的+load和其他Category的+load方法

6）至此 所有的信息都被加载到内存中

7）最后dyld发送调main函数的通知，接下来就是main函数