iOS开发认识MachO

释放双眼,带上耳机,听听看~!

MachO文件

Mach-O其实是Mach Object文件格式的缩写,是mac以及iOS上可执行文件的格式, 类似于windows上的PE格式 (Portable Executable ), linux上的elf格式 (Executable and Linking Format)
Mach-O为Mach object文件格式的缩写,它是一种用于可执行文件、目标代码、动态库的文件格式。作为a.out格式的替代,Mach-O提供了更强的扩展性。

属于MachO格式的常见文件有:

  • 目标文件.o
  • 库文件
    • .a
    • .dylib
    • Framework
  • 可执行文件
  • dyld
  • .dsym

File指令
通过 $file 文件路径 查看文件类型

通用二进制文件(Universal binary)

苹果公司提出的一种程序代码。能同时适用多种架构的二进制文件,同一个程序包中同时为多种架构提供最理想的性能。因为需要储存多种代码,通用二进制应用程序通常比单一平台二进制的程序要大。但是 由于两种架构有共通的非执行资源,所以并不会达到单一版本的两倍之多。而且由于执行中只调用一部分代码,运行起来也不需要额外的内存。

lipo命令

使用lifo -info 可以查看MachO文件包含的架构

$lipo -info MachO文件

使用lifo –thin 拆分某种架构

$lipo MachO文件 –thin 架构 –output 输出文件路径

使用lipo -create 合并多种架构

$lipo -create MachO1   MachO2  -output 输出文件路径

MachO文件结构

因为MachO文件本身是一种文件格式,所以我们一定需要了解其文件内部结构。

MachO文件结构

如图所示,MachO文件的结构包括:

  • Header 包含该二进制文件的一般信息
    字节顺序、架构类型、加载指令的数量等。
    使得可以快速确认一些信息,比如当前文件用于32位还是64位,对应的处理器是什么、文件类型是什么
  • Load commands 一张包含很多内容的表
    内容包括区域的位置、符号表、动态符号表等。
  • Data 通常是对象文件中最大的部分
    包含Segement的具体数据

其具体内容和结构自己可以使用工具MachOView来详细查看,使用工具查看后相信你会有更深刻的认识。

Header的数据结构

Header的数据结构

 

/*
 * The 64-bit mach header appears at the very beginning of object files for
 * 64-bit architectures.
 */
struct mach_header_64 {
    uint32_t    magic;        /* 魔数,快速定位属于64还是32位 */
    cpu_type_t    cputype;    /* CPU类型,比如ARM */
    cpu_subtype_t    cpusubtype;    /* CPU的具体类型 arm64\armv7 */
    uint32_t    filetype;    /* 文件类型,比如可执行文件 */
    uint32_t    ncmds;        /* loadCommands条数 */
    uint32_t    sizeofcmds;    /* LoadCommands的大小 */
    uint32_t    flags;        /* 标志位标识二进制文件支持的功能。主要是和系统加载、链接有关 */
    uint32_t    reserved;    /* reserved */
};

LoadCommands
LoadCommands结构及其含义如下表:

LC_SEGMENT_64 将文件中(32位或64位)的段映射到进程地址空间中
LC_DYLD_INFO_ONLY 动态链接相关信息
LC_SYMTAB 符号地址
LC_DYSYMTAB 动态符号表地址
LC_LOAD_DYLINKER 使用谁加载,我们使用dyld
LC_UUID 文件的UUID
LC_VERSION_MIN_MACOSX 支持最低的操作系统版本
LC_SOURCE_VERSION 源代码版本
LC_MAIN 设置程序主线程的入口地址和栈大小
LC_LOAD_DYLIB 依赖库的路径,包含三方库
LC_FUNCTION_STARTS 函数起始地址表
LC_CODE_SIGNATURE 代码签名

DYLD

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。

神秘代码444a5584b601a81fa12a3958f2e2a354`

 

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