Mach-O文件

Mach-O文件

mach-o是存储程序和库文件的文件格式,对应系统通过二进制接口ABI来运行该文件。保存了在编译和链接过程中产生的机器代码和数据,从而为静态链接和动态链接的代码提供了单一文件格式

mach-o = 文件配置 + 二进制代码

Mach-O 文件是可读可写的

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__TEXT段:只读区域 包含可执⾏代码和常量数据。

__DATA段:读/写 包含初始化和未初始化数据和⼀些动态链接专属数据。

mach-o文件组成,有两部分::header 和data。

  • header:代表了⽂件的映射,描述了⽂件的内容以及⽂件所有内容所在的位置。包含三种类型。 Mach header,segment,sections
    • header内的section描述了对应的⼆进制信息。
    • Mach header属于header的⼀部分,它包含了整个⽂件的信息和segment信息。
    • Segments(segment commands): 指定操作系统应该将Segments加载到内存中的 什么位置,以及为该Segments分配的字节数。还指定⽂件中的哪些字节属于该 Segments,以及⽂件包含多少 sections。Mac上始终是4096字节或4 KB的倍 数,其中4096字节是最⼩⼤⼩。iOS上是8 KB。Segments名称的约定是使⽤全⼤ 写字⺟,后跟双下划线(例如__TEXT)。
    • 所有sections都在每个segment之后⼀个接⼀个地描述。sections⾥⾯定 义其名称,在内存中的地址,⼤⼩,⽂件中section数据的偏移量和segment名 称。Section的名称约定是使⽤全⼩写字⺟,再加上双下划线(例如__text)。
  • data:紧跟header之后,由多个⼆进制组成

查看Mach-O文件信息命令

查看mach-header

  • objdump --macho -private-header ${MACH_PATH} //简单信息
  • objdump --macho -private-headers ${MACH_PATH} //详细信息
  • otool -h ${MACH_PATH} //简单信息
  • otool -l ${MACH_PATH} //详细信息
  • otool显示的是原始信息,不便阅读。objdump相对详细

查看 __TEXT

  • objdump --macho -d ${MACH_PATH}

查看符号表

  • objdump --macho --syms ${MACH_PATH}

查看导出符号

  • objdump --macho --exports-tire ${MACH_PATH}

查看间接符号表

  • objdump --macho --indirect-symbols ${MACH_PATH}

查看重定位符号表

  • objdump --macho --reloc ${MACH_PATH}

nm命令

nm -pa a.o
  1. -a: 显示符号表所有内容
  2. -g: 显示全局符号
  3. -p: 不排序,显示符号表本来的顺序
  4. -r: 逆转顺序
  5. -u: 显示未定义符号
  6. -m: 显示N_SECT类型的符号(Mach-O符号)

编译

iOS编译过程:

  • 载入源文件,.h / .m / .cpp等
  • 预处理:替换宏,删除注释,展开头文件,产生.i文件
  • 编译:将.i文件转换为汇编语言,产生.s文件
  • 汇编:将汇编文件转换为机器码文件,产生.o文件
  • 链接:对.o文件中引用其他库的地方进行引用,生成最后的可执行文件。本质就是把多个⽬标⽂件组合成⼀个⽂件

dyld加载流程

dyld(the dynamic link editor)是苹果的动态链接器,是苹果操作系统的重要组成部分,在app被编译打包成可执行文件格式的Mach-O文件后,交由dyld负责链接,加载程序

dyld链接流程:

  1. 加载libSystem
  2. Runtime向dyld注册回调函数
  3. 加载新的image
  4. 执行map_images、load_images
  5. Imageloader加载image。回到 3、4,直至加载完全
  6. 调用main函数

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