Mach-O文件格式和程序从载入到运行过程
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之前深入了解过。过去了一年多的时间。如今花些时间好好总结下，毕竟好记性不如烂笔头。
其次另一个目的,对于mach-o文件结构。关于动态载入信息那个数据区中，命令含义没有深刻掰扯清除，希望有同学能够指点下。
摘要：对于mach-o是Mac和iOS能够运行文件的格式。进程就是系统依据该格式将运行文件载入到内存后得到的结果。系统通过解析文件，建立依赖(动态库)，初始化运行时环境，才干真正開始运行该App(进程)
Start from Hello World
通过分析以下这个最熟悉的可运行文件。来好好总结和了解下Mach-O这样的文件格式，而且也总结下系统在运行可运行文件几个过程：
+ 解析文件
+ 依赖建立
+ 初始化运行环境
+ 运行进程
代码1.0
#include <stdio.h>
int main( int argc, char *argv[])
{
printf( "Hello World!\n" );
return 0;
} 浏览可运行文件格式
小工具介绍下：烂苹果MachOView。通过改工具能够直接review mach-o可运行文件的几个基本的组成部分：
编译下main.c文件（使用gcc -g main.c）
简单看下可运行文件格式：
简单浏览mach-o可运行文件，详细能够分为几个部分
- 文件头 mach64 Header
- 载入命令 Load Commands
- 文本段 __TEXT
- 数据段 __TEXT
- 动态库载入信息 Dynamic Loader Info
- 入口函数 Function Starts
- 符号表 Symbol Table
- 动态库符号表 Dynamic Symbol Table
- 字符串表 String Table
详细介绍下各个区域的作用。以及载入时系统是怎样使用该可运行文件。
Mach Header - 可运行文件文件头
使用下mac的otool工具
代码3.0
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ otool -h a.out
a.out:
Mach header
magic cputype cpusubtype caps filetype ncmds sizeofcmds flags
0xfeedfacf 16777223 3 0x80 2 15 1200 0x00200085上面是mach-o标准的文件头格式。其相关的数据结构在
/*
* The 32-bit mach header appears at the very beginning of the object file for
* 32-bit architectures.
*/
struct mach_header {
uint32_t magic; /* mach magic number identifier */
cpu_type_t cputype; /* cpu specifier */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* machine specifier */
uint32_t filetype; /* type of file */
uint32_t ncmds; /* number of load commands */
uint32_t sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
uint32_t flags; /* flags */
};
/* Constant for the magic field of the mach_header (32-bit architectures) */
#define MH_MAGIC 0xfeedface /* the mach magic number */
#define MH_CIGAM 0xcefaedfe /* NXSwapInt(MH_MAGIC) */
/*
* The 64-bit mach header appears at the very beginning of object files for
* 64-bit architectures.
*/
struct mach_header_64 {
uint32_t magic; /* mach magic number identifier */
cpu_type_t cputype; /* cpu specifier */
cpu_subtype_t cpusubtype; /* machine specifier */
uint32_t filetype; /* type of file */
uint32_t ncmds; /* number of load commands */
uint32_t sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
uint32_t flags; /* flags */
uint32_t reserved; /* reserved */
};
/* Constant for the magic field of the mach_header_64 (64-bit architectures) */
#define MH_MAGIC_64 0xfeedfacf /* the 64-bit mach magic number */
#define MH_CIGAM_64 0xcffaedfe /* NXSwapInt(MH_MAGIC_64) */对比命令结果和详细的数据结构，下表介绍各个字段的详细意义：
| 字段 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| magic | 魔数，系统载入器通过改字段高速，推断该文件是用于32位or64位。 32位-0xfeedface 64位-0xfeedfacf |
demo中magic值为0xfeedfacf。表明该文件支持64位 |
| cputype | CPU类型以及子类型字段。该字段确保系统能够将适合的二进制文件在当前架构下运行 | demo值为0x1000007, 依据#define CPU_TYPE_X86_64 (CPU_TYPE_X86 |
| cpusubtype | CPU指定子类型。对于inter。arm。powerpc等CPU架构，其都有各个阶段和等级的CPU芯片。该字段就是详细描写叙述其支持CPU子类型 | 对于Demo，能够查看 #define CPU_SUBTYPE_X86_ALL ((cpu_subtype_t)3) #define CPU_SUBTYPE_X86_64_ALL ((cpu_subtype_t)3) #define CPU_SUBTYPE_X86_ARCH1 ((cpu_subtype_t)4) #define CPU_SUBTYPE_X86_64_H ((cpu_subtype_t)8) |
| filetype | 说明该mach-o文件类型（可运行文件，库文件。核心转储文件。内核扩展，DYSM文件，动态库）。详细能够看 | demo中该值为2，表示该文件为二进制文件 |
| ncmds | 说明载入命令条数 | demo中表示该文件载入命令条数为15，通过machoview工具。看到也是15条载入命令 |
| sizeofcmds | 表示载入命令大小 | demo表示该文件载入命令大小为1200字节 |
| flags | 标志位，该字段用位表示二进制文件支持的功能，主要是和系统载入，链接相关。详细能够看 | demo中值为0x00200085，分别表示三个功能： 1. MH_PRELOAD 2. MH_TWOLEVEL 动态库载入二级名称空间 3. MH_PIE 对可运行文件类型启用地址空间随机布局化 |
| reserved | 保留字段 |
系统解释，先解释文件头，获得文件支持位数(64位 or 32位)，获得CPU类型。获得文件类型。获得载入命令条数和大小，获得文件标识。
Load Commands - 载入命令
Mach-O文件包括非常详细的载入指令，这些指令非常清晰地指示载入器怎样设置而且载入二进制数据。Load Commands紧紧跟着二进制文件头。
先使用工具review demo中二进制文件Load Commands
也能够使用otool命令读取二进制文件载入命令：(之前分析bitcode是否支持，也是通过otool -l进行分析的)
代码4.0
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ otool -l a.out
a.out:
Load command 0
cmd LC_SEGMENT_64
cmdsize 72
segname __PAGEZERO
vmaddr 0x0000000000000000
vmsize 0x0000000100000000
fileoff 0
filesize 0
maxprot 0x00000000
initprot 0x00000000
nsects 0
flags 0x0
Load command 1
cmd LC_SEGMENT_64
cmdsize 472
segname __TEXT
vmaddr 0x0000000100000000
vmsize 0x0000000000001000
fileoff 0
filesize 4096
maxprot 0x00000007
initprot 0x00000005
nsects 5
flags 0x0
Section
sectname __text
segname __TEXT
addr 0x0000000100000f50
size 0x0000000000000034
offset 3920
align 2^4 (16)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x80000400
reserved1 0
reserved2 0
Section
sectname __stubs
segname __TEXT
addr 0x0000000100000f84
size 0x0000000000000006
offset 3972
align 2^1 (2)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x80000408
reserved1 0 (index into indirect symbol table)
reserved2 6 (size of stubs)
Section
sectname __stub_helper
segname __TEXT
addr 0x0000000100000f8c
size 0x000000000000001a
offset 3980
align 2^2 (4)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x80000400
reserved1 0
reserved2 0
Section
sectname __cstring
segname __TEXT
addr 0x0000000100000fa6
size 0x000000000000000e
offset 4006
align 2^0 (1)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x00000002
reserved1 0
reserved2 0
Section
sectname __unwind_info
segname __TEXT
addr 0x0000000100000fb4
size 0x0000000000000048
offset 4020
align 2^2 (4)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x00000000
reserved1 0
reserved2 0
Load command 2
cmd LC_SEGMENT_64
cmdsize 232
segname __DATA
vmaddr 0x0000000100001000
vmsize 0x0000000000001000
fileoff 4096
filesize 4096
maxprot 0x00000007
initprot 0x00000003
nsects 2
flags 0x0
Section
sectname __nl_symbol_ptr
segname __DATA
addr 0x0000000100001000
size 0x0000000000000010
offset 4096
align 2^3 (8)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x00000006
reserved1 1 (index into indirect symbol table)
reserved2 0
Section
sectname __la_symbol_ptr
segname __DATA
addr 0x0000000100001010
size 0x0000000000000008
offset 4112
align 2^3 (8)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x00000007
reserved1 3 (index into indirect symbol table)
reserved2 0
Load command 3
cmd LC_SEGMENT_64
cmdsize 72
segname __LINKEDIT
vmaddr 0x0000000100002000
vmsize 0x0000000000001000
fileoff 8192
filesize 552
maxprot 0x00000007
initprot 0x00000001
nsects 0
flags 0x0
Load command 4
cmd LC_DYLD_INFO_ONLY
cmdsize 48
rebase_off 8192
rebase_size 8
bind_off 8200
bind_size 24
weak_bind_off 0
weak_bind_size 0
lazy_bind_off 8224
lazy_bind_size 16
export_off 8240
export_size 48
Load command 5
cmd LC_SYMTAB
cmdsize 24
symoff 8296
nsyms 12
stroff 8504
strsize 240
Load command 6
cmd LC_DYSYMTAB
cmdsize 80
ilocalsym 0
nlocalsym 8
iextdefsym 8
nextdefsym 2
iundefsym 10
nundefsym 2
tocoff 0
ntoc 0
modtaboff 0
nmodtab 0
extrefsymoff 0
nextrefsyms 0
indirectsymoff 8488
nindirectsyms 4
extreloff 0
nextrel 0
locreloff 0
nlocrel 0
Load command 7
cmd LC_LOAD_DYLINKER
cmdsize 32
name /usr/lib/dyld (offset 12)
Load command 8
cmd LC_UUID
cmdsize 24
uuid A36ECE81-1426-3D1F-928C-62F6CC590A5D
Load command 9
cmd LC_VERSION_MIN_MACOSX
cmdsize 16
version 10.11
sdk 10.11
Load command 10
cmd LC_SOURCE_VERSION
cmdsize 16
version 0.0
Load command 11
cmd LC_MAIN
cmdsize 24
entryoff 3920
stacksize 0
Load command 12
cmd LC_LOAD_DYLIB
cmdsize 56
name /usr/lib/libSystem.B.dylib (offset 24)
time stamp 2 Thu Jan 1 08:00:02 1970
current version 1225.1.1
compatibility version 1.0.0
Load command 13
cmd LC_FUNCTION_STARTS
cmdsize 16
dataoff 8288
datasize 8
Load command 14
cmd LC_DATA_IN_CODE
cmdsize 16
dataoff 8296
datasize 0从otool展现的载入命令，我们能够分析基本的载入命令(段命令，区命令。段命令中会分为几个区命令)
详细能够看看bsd/kern/mach_loader.c
| segname cmd | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| LC_SEGMENT_64 | 将文件里（32位或64位）的段映射到进程地址空间中 | |
| LC_DYLD_INFO_ONLY | ||
| LC_SYMTAB | 符号表地址 | |
| LC_DYSYMTAB | 动态符号表地址 | |
| LC_LOAD_DYLINKER | 使用何种动态载入库 | demo中表明使用/usr/lib/dyld |
| LC_UUID | 文件的唯一标识，crash解析中也会有该仅仅。去确定dysm文件和crash文件是匹配的 | |
| LC_VERSION_MIN_MACOSX | 二进制文件要求的最低操作系统版本号 | demo二进制版本号。支持最低os版本号为10.11 |
| LC_SOURCE_VERSION | 构建该二进制文件使用的源码版本号 | |
| LC_MAIN | 设置程序主线程的入口地址和栈大小 | demo二进制的entryoff位OXF50,正式__TEXT段偏移地址，然后看看0XF50的汇编代码，正式熟悉的main函数调用地址。详细请看以下汇编代码 |
| LC_LOAD_DYLIB | 载入额外的动态库，细致看这个命令格式，动态库地址和名，当前版本号号，兼容版本号号。该设计比較合理。假设对于动态库有版本号管理能力 | |
| LC_FUNCTION_STARTS | 函数起始地址表，怎样使用呢？ | |
| LC_DATA_IN_CODE | /* table of non-instructions in __text */ 不是非常理解 |
代码4.1
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ otool -vt a.out
a.out:
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f50 pushq %rbp
0000000100000f51 movq %rsp, %rbp
0000000100000f54 subq $0x20, %rsp
0000000100000f58 leaq 0x47(%rip), %rax
0000000100000f5f movl $0x0, -0x4(%rbp)
0000000100000f66 movl %edi, -0x8(%rbp)
0000000100000f69 movq %rsi, -0x10(%rbp)
0000000100000f6d movq %rax, %rdi
0000000100000f70 movb $0x0, %al
0000000100000f72 callq 0x100000f84
0000000100000f77 xorl %ecx, %ecx
0000000100000f79 movl %eax, -0x14(%rbp)
0000000100000f7c movl %ecx, %eax
0000000100000f7e addq $0x20, %rsp
0000000100000f82 popq %rbp
0000000100000f83 retq| section cmd | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| __text | 主程序代码 | |
| __stubs | 用于动态库链接的桩 | |
| __stub_helper | 用于动态库链接的桩 | |
| __cstring | 常亮字符串符号表描写叙述信息，通过该区信息，能够获得常亮字符串符号表地址 | |
| __unwind_info | 这里字段不是太理解啥意思。希望大家指点下 |
动态库连接器–动态库链接信息
总结了mach-o文件的两个最重要的部分，那么动态库依据载入命令怎样动态链接到内存中的呢？以下总结这个动态过程。
- 系统通过载入命令。获得动态载入器的地址/usr/lib/dyly(其解决的问题是。把代码段__TEXT中和动态库相关内容进行关联，比方代码中怎样调用到哪个动态库的相关代码段的偏移地址)
（dyly是用户态进程。这个是开源的，不属于kern内核的部分）感兴趣能够看看这里
总结下：在载入命令中。和动态库和链接相关命令有例如以下几个：
- 段命令
- LC_DYLD_INFO_ONLY
- LC_LOAD_DYLIB
- LC_LOAD_DYLINKER
- LC_SYMTAB
- LC_DYSYMTAB
- 区命令
- __stubs
- __stubs_helper
在进行动态链接器工作前，要先解析相关工作环境參数
- LC_LOAD_DYLINKER 获得动态载入器地址
- LC_LOAD_DYLIB 二进制文件依赖动态库信息
能够使用otool工具。读取该部分信息
代码5.0
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ otool -L a.out
a.out:
/usr/lib/libSystem.B.dylib (compatibility version 1.0.0, current version 1225.1.1)- LC_DYLD_INFO_ONLY 动态库信息，依据该命令是真正动态库绑定，地址重定向重要的信息。
结合之前otool -l的信息中的command 4命令，以下struct就是该命令相应的数据结构：
代码5.1
struct dyld_info_command {
uint32_t cmd; /* LC_DYLD_INFO or LC_DYLD_INFO_ONLY */
uint32_t cmdsize; /* sizeof(struct dyld_info_command) */
uint32_t rebase_off;
uint32_t rebase_size;
uint32_t bind_off;
uint32_t bind_size;
uint32_t weak_bind_off;
uint32_t weak_bind_size;
uint32_t lazy_bind_off;
uint32_t lazy_bind_size;
uint32_t export_off;
uint32_t export_size;
};依据该载入命令的字段偏移，系统能够得到压缩动态数据信息区（dymanic load info）。
依据上述数据，dymanic load info数据区，主要包括了5种数据：
（以下的一些内容，我的理解可能不是太正确。希望和大家一起讨论）dyld_info_command详细定义地址
| dymanic load info | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| 重定向数据 rebase | demo中该段数据位 11 22 10 51 | 11: 高位0x10表示设置马上数类型，低位0x01表示马上数类型为指针 22: 表示REBASE_OPCODE_SET_SEGMENT_AND_OFFSET_ULEB + 2 重定向到数据段2。 结合上面的信息。就是重定向到数据段2。该段数据信息为一个指针 |
| 绑定数据 bind | 在demo中进行动态绑定依赖的dyld的函数 | U dyld_stub_binder |
| 弱绑定数据 weak bind | 用于弱绑定动态库，就像weak_framework一样 | |
| 懒绑定数据 lazy bind | 对于须要从动态库载入的函数符号 | demo中有两个： U _printf U _scanf |
| export数据 | 用于对外开放的函数 | demo中仅仅有两个 0000000100000000 T __mh_execute_header 0000000100000f50 T _main |
对于相关的绑定函数查找。能够使用nm命令
代码5.2
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ nm a.out
0000000100000000 T __mh_execute_header
0000000100000f50 T _main
U _printf
U dyld_stub_binder>
标注：dymanic load info数据是以命令码（命令码就是一个字节码）的形式，传递详细内容。
高四位表示真正命令名。低四位表示一个马上数。
00表示该类型命令结束
能够使用dylyinfo获得这部分信息读取
代码5.3
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ xcrun dyldinfo -opcodes a.out
rebase opcodes:
0x0000 REBASE_OPCODE_SET_TYPE_IMM(1)
0x0001 REBASE_OPCODE_SET_SEGMENT_AND_OFFSET_ULEB(2, 0x00000010)
0x0003 REBASE_OPCODE_DO_REBASE_IMM_TIMES(1)
0x0004 REBASE_OPCODE_DONE()
binding opcodes:
0x0000 BIND_OPCODE_SET_DYLIB_ORDINAL_IMM(1)
0x0001 BIND_OPCODE_SET_SYMBOL_TRAILING_FLAGS_IMM(0x00, dyld_stub_binder)
0x0013 BIND_OPCODE_SET_TYPE_IMM(1)
0x0014 BIND_OPCODE_SET_SEGMENT_AND_OFFSET_ULEB(0x02, 0x00000000)
0x0016 BIND_OPCODE_DO_BIND()
0x0017 BIND_OPCODE_DONE
no compressed weak binding info
lazy binding opcodes:
0x0000 BIND_OPCODE_SET_SEGMENT_AND_OFFSET_ULEB(0x02, 0x00000010)
0x0002 BIND_OPCODE_SET_DYLIB_ORDINAL_IMM(1)
0x0003 BIND_OPCODE_SET_SYMBOL_TRAILING_FLAGS_IMM(0x00, _printf)
0x000C BIND_OPCODE_DO_BIND()
0x000D BIND_OPCODE_DONE
0x000E BIND_OPCODE_DONE
0x000F BIND_OPCODE_DONE动态库链接器运行结果
上面总结，动态链接器相关信息（载入命令信息，载入命令偏移地址相关信息）。
如今总结下动态链接器运行的结果是什么？怎样使用相关动态链接信息，完毕相关过程的？
从字面上，之前我理解，链接器就是把文本段原来动态库函数相关地址，用真实的动态库地址替换。生成一个真实的完整的可运行文本。比方demo中printf是其他动态库的，可是其真实地址对于可运行文件是不知道，仅仅有这个运行文件运行时，通过动态链接器完好其原来文本段地址。
在总结之前两个问题前。先总结下__stubs(桩)的区概念：该区存放的是二进制文件里没有定义符号的占位符。编译器生成代码时会创建对符号桩区的调用。链接器在运行时解决对桩的这些调用。链接器解决方式是在被调用的地址处。放置一条JMP指令。JMP指令将控制权转交给真实的函数体。
回想下nm命令结果：U表示没有定义的符号
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ nm a.out
0000000100000000 T __mh_execute_header
0000000100000f50 T _main
U _printf
U dyld_stub_binder看下demo中main函数汇编代码:
- demo中真实的print函数调用，编译器，编译为callq 0x100000f84 ## symbol stub for: _printf
- 汇编代码中。callq 0x100000f84 . 注意0x100000f84，这个地址是 __TEXT段的__stubs区的地址。换句话说，就是JMP到__stubs（桩区）– 段1 section位__stubs的起始地址
- 0x100000f84地址。是一段汇编指令 0x100000f84: jmpq *0x86(%rip) # 0x100001010
- 0x100001010地址，是指向(代码7.2)数据段__la_symbol_ptr区。因为这个数据都符号指针，查看下该地址指向的数据区域（代码7.3）
- 0x100001010地址指针。指向地址为4294971292（数据段都在高位。所以相比__TEXT地址，这个地址是正常的）
- 4294971292地址，运行汇编代码请看(代码7.4) 0x100000fa1: jmpq 0x100000f8c。请注意 0x100000f8c就是__TEXT段section __stub_helper区的起始地址。该地址是运行汇编代码详细请看（代码7.5）0x100000f95: jmpq *0x65(%rip) # 0x100001000
- 0x100001000地址，恰好是__DATA段, __nl_symbol_ptr区的事实上地址，该地址指向的数据值位为 0x100001000: 0x0000000000000000 0x0000000000000000 （代码7.6）
>
总结:
+ __stubs区和__stub_helper区是帮助动态链接器找到指定数据段__nl_symbol_ptr区，二进制文件用0x0000000000000000进行占位，在运行时。系统依据dynamic loader info信息，把占位符换为调用dylib的dyld_stub_binder函数的汇编指令。
+ 当第一次调用完动态库中的符号后，动态链接器会依据dynamic loader info信息，把数据段__la_symbol_ptr指向正在的符号地址。而不是指向_nl_symbol_ptr区
代码7.0
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ otool -p _main -tV a1.out
a1.out:
(__TEXT,__text) section
_main:
0000000100000f50 pushq %rbp
0000000100000f51 movq %rsp, %rbp
0000000100000f54 subq $0x20, %rsp
0000000100000f58 leaq 0x47(%rip), %rax ## literal pool for: "Hello World!\n"
0000000100000f5f movl $0x0, -0x4(%rbp)
0000000100000f66 movl %edi, -0x8(%rbp)
0000000100000f69 movq %rsi, -0x10(%rbp)
0000000100000f6d movq %rax, %rdi
0000000100000f70 movb $0x0, %al
0000000100000f72 callq 0x100000f84 ## symbol stub for: _printf
0000000100000f77 xorl %ecx, %ecx
0000000100000f79 movl %eax, -0x14(%rbp)
0000000100000f7c movl %ecx, %eax
0000000100000f7e addq $0x20, %rsp
0000000100000f82 popq %rbp
0000000100000f83 retq代码7.1
Section
sectname __stubs
segname __TEXT
addr 0x0000000100000f84
size 0x0000000000000006
offset 3972
align 2^1 (2)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x80000408
reserved1 0 (index into indirect symbol table)
reserved2 6 (size of stubs)
Section
sectname __stub_helper
segname __TEXT
addr 0x0000000100000f8c
size 0x000000000000001a
offset 3980
align 2^2 (4)
reloff 0
nreloc 0
flags 0x80000400
reserved1 0
reserved2 0代码7.2
yingfang:mach-o文件结构-src fangying$ xcrun dyldinfo -lazy_bind a1.out
lazy binding information (from lazy_bind part of dyld info):
segment section address index dylib symbol
__DATA __la_symbol_ptr 0x100001010 0x0000 libSystem _printf代码7.3
(gdb) x/2g 0x100001010
0x100001010: 4294971292代码7.4
(gdb) x/3i 4294971292
0x100000f9c: pushq $0x0
0x100000fa1: jmpq 0x100000f8c代码7.5
(gdb) x/3i 0x100000f8c
0x100000f8c: lea 0x75(%rip),%r11 # 0x100001008
0x100000f93: push %r11
0x100000f95: jmpq *0x65(%rip) # 0x100001000代码7.6
(gdb) x/3g 0x100001000
0x100001000: 0x0000000000000000 0x0000000000000000
0x100001010: 0x0000000100000f9c可运行文件运行过程
依据上面总结。该段总结下可运行文件运行过程。
我总结例如以下：
- 解析mach-o文件
- 设置运行环境參数
- 文本段VM映射參数
- 载入命令
- 动态库信息
- 符号表地址信息
- 动态符号表地址信息
- 常亮字符串表地址信息
- 动态库载入信息
- 符号函数地址
- 依赖动态库信息
- 动态链接器地址信息
- 依据动态库载入信息，把桩占位符，填写为指定调用_nl_symbol_ptr的汇编指令
- 依据LC_MAIN的entry point调用指定entry offset偏移地址
- 运行entry offset相关二进制（逻辑是依照汇编指令，进行运行）
- 第一次运行到动态库函数时，进行一次懒载入动态绑定。而且动态链接器自己主动改动_la_symbol_ptr区的地址。指向动态库相应符号的地址
- 第二次运行到动态库函数时，直接jmp到指定的符号地址
>
注意：系统非常多动态库都是共同拥有的，所以XOS做了共享库缓存优化，仅仅要有相关进程使用过相关动态库，在另一进程，动态链接器在填桩时。直接会把桩_la_symbol_ptr区的地址，指向动态库相应符号的地址。
详细看系统怎样载入文件。动态链接文件，以及进入入口函数，能够这里
parse_machfile(
struct vnode *vp,
vm_map_t map,
thread_t thread,
struct mach_header *header,
off_t file_offset,
off_t macho_size,
int depth,
int64_t aslr_offset,
int64_t dyld_aslr_offset,
load_result_t *result
)mach-o格式和载入方式 – 能够做啥呢
基础非常重要。mach-o格式理解和载入运行逻辑总结。能够帮助我们正确认识到mac os和ios app可运行文件启动过程。
基于该内容。能够做的事情列一下
- category冲突分析
- 非OC函数switch
- bitcode分析
- 包支持架构分析
- 常量字符串分析，比方资源为无使用情况分析
- crash符号化
- 符号模块查找
- 学习经典的数据格式，对于设计相关数据协议，网络协议等等。也有非常好启示和參考价值
反过来：假设二进制包越来越大。进程启动速度也会越来越慢。因为读取。解析文件格式会比較慢。
通过对于mach-o文件的分析，对于__TEXT系统都是仅仅读区。程序代码逻辑都在该区。可是也发现因为为了保持代码栈形式的运行。系统对于动态库的函数，不是直接调用动态库的函数地址，而是先调用到数据段的_nl_symbol_ptr区。通过_nl_symbol_ptr的信息调用到__DATA段_la_symbol_ptr区，因为__DATA内存区。用户态能够去改动。因此我们能够利用该特性去替换相关函数调用。详细代码我也在基于fishhook代码总结中。
了解mach-o详细的格式和载入，动态链接过程原理。比方mac上使用DYLD_INSERT_LIBRARIES进行代码注入。或者使用fishhook进行c函数hook。都能非常easy理解。
