MachO文件(12)

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。

MachO格式的常见文件

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

//将test.c通过clang进行编译生成test.o
clang -c test.c
//通过 $file 文件路径 查看文件类型
file test.o
//编译.o生成一个.out的可执行文件
clang test.o -> a.out
//file查看.out -> executable意思是可执行 ./a.out 可直接调用
//也可通过下面代码直接生成可执行文件
clang -o test2 test.c
clang -o test3 test.o
//a.out test2 test3 是一样的, 通过hash值比较 -> md5 a.out 

.o文件

编译流程

1. 准确两个文件 test1.c test.c
2. clang -o demo test1.c test.c -> demo可执行文件, ./demo可直接调用
   1. 流程为下:
   2. clang -c test1.c test.c -> .o
   3. clang -o demo1 test.o test1.o -> demo1可执行文件
   4. 此时进行hash比较, md5 demo 跟 md5 demo1 hash值却不一样, 因为链接顺序不一样
      1. objdump --macho -d demo //查看链接顺序

.a文件 .dylib文件

1. find /usr -name "*.a"
   1. file 路径
2. find /usr -name "*.dylib"
   1. file 路径

dyld

1. cd /usr/lib/
2. ls dyld
3. file dyld -> dynamic linker 动态链接器 Mach-O文件
   1. 有两个架构i386, x86_64

dSYM

1. 工程编译 -> .dSYM -> 显示包文件
2. file 里面的包内容 -> .dDYM类型, 符号文件
   1. 排查崩溃信息 -> 拿到堆栈信息 -> 去符号

可执行文件的架构配置

1. 工程 -> Build Seetings -> 搜mach -> 可以更改生成类型
2. 工程编译生成的可执行文件, 默认是arm64
   1. 11以上的编译 -> arm64
   2. 选择低版本10.3 -> armv7/arm64
3. 架构设置 -> Build Seetings -> architectures
   1. 可以修改,比如添加armv7s来支持iPhone5/5c
   2. Build Active Architectures only //编译当前架构
      1. debug -> 当前运行手机的架构
      2. release -> 根据你需要支持的设备来定的, 即选择的编译版本

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(代码以外的)，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。

//查看架构 Demo是上面生成的三个架构的
lipo -info Demo
//使用lifo –thin 拆分某种架构, 拆出来是某种架构
lipo Demo -thin armv7 -output machO_armv7
//使用lipo -create  合并多种架构
lipo -create machO_armv7 machO_arm64 -output machO_7_64


// 删掉i386，x86_86
lipo -remove i386 NIMSDK -o NIMSDK

MachO文件结构

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//直接查看otool指令
otool 
//查看headers信息
otool -f Demo

MachOView来分析, 非常推荐
MachOView.app

Header的数据结构

快捷搜索 -> loader.h -> mach_header
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Load Command段

1. Load Command段 -> PAGEZERO -> VM
   1. VM Addr : 虚拟内存地址
   2. VM Size: 运行时刻, 在内存中的大小 -> 4G空间, 虚拟内存大小
      1. 64位 -> 0xffffffff12345678
      2. 32位 -> 0x12345678
      3. 这样64位就可以兼容32位
   3. File offset: 数据在文件中偏移量
   4. File size: 数据在文件中的大小
2. LC_DYLD_INFO_ONLY
   1. Rebase Info Size 重定向, 运行时, 代码段要统一加上一个偏移量, 称为重定向
3. LC_SYMTAB 符号表信息
4. LC_MAIN 主程序入口
   1. 如果别人有做防护, 运行就崩, 那么main不失为一个好的切入点
5. 还有一些需要加载的动态库

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代码段__text

1. 主程序代码
2. 符号绑定

数据段__Data

1. 符号表