MachO 文件簡介

1、Mach-O文件概述

• Mach-O實際上是Mach Object文件格式的縮寫，是mac以及iOS上可執行文件的格式， 相似於windows上的PE格式 (Portable Executable ), linux上的elf格式 (Executable and Linking Format)；它是一種用於可執行文件、目標代碼、動態庫的文件格式。做爲a.out格式的替代，Mach-O提供了更強的擴展性。
• 屬於MachO格式的常見文件
  • File指令-----經過 $file 文件路徑 查看文件類型
  • 1.目標文件.o
    • clang -o 生成文件名 文件1 文件2 ，eg：clang -o demo test1 test2 直接生成MachO可執行文件，可拆分兩步：（編譯和鏈接）

      

      • a.clang -c 文件1 文件2 ，eg：clang -c test1 test2 多個源文件編譯生成多個.o目標文件；
      • b.clang -o 生成文件名 文件1 文件2， eg：clang -o demo test1.o test2.o 多個.o目標文件，鏈接成一個MachO可執行文件；
  • 2.庫文件
    • .a
      • 查找.a的庫 $find / -name "*.a"
    • .dylib
      • 查找.dylib的庫 $find / -name "*.dylib"
    • Framework
  • 3.可執行文件
    • dyld ------ 動態鏈接器 dynamic linker
    • .dsym ------ 符號表 ，release 版本生成項目名.app.dSYM文件夾，路徑../Contents/Resources/DWARF中生成 Mach-O dSYM companion file 格式的文件，是該項目的符號表；

2、可執行文件 MachO

• 一、MachO文件的架構
  • 在Xcode中查看target的Mach-O類型

    

  • debug模式下只會生成一種架構；
  • release模式下當適配系統爲iOS11如下時，會有多種架構；
• 二、能夠設置編譯出不一樣架構

  

  • 1.須要支持的架構能夠在Architectures中添加；
  • 2.Build Active Architecture Only調試時能夠設置debug模式下爲Yes，只編譯出一種架構；若發佈debug包供測試時，可設置爲NO；release 模式須要支持多種架構；
• 三、universal/Fat binary（通用二進制文件）
  • 蘋果公司提出的一種程序代碼。能同時適用多種架構的二進制文件，同一個程序包中同時爲多種架構提供最理想的性能。由於須要儲存多種代碼，通用二進制應用程序一般比單一平臺二進制的程序要大。可是因爲兩種架構有共同的非執行資源，因此並不會達到單一版本的兩倍之多。並且因爲執行中只調用一部分代碼，運行起來也不須要額外的內存。
  • 1.使用lifo -info 能夠查看MachO文件包含的架構 $lipo -info MachO文件名
  • 2.使用lifo –thin 拆分某種架構 $lipo MachO文件名 -thin 架構名 -output 輸出文件名稱
  • 3.使用lipo -create 合併多種架構 $lipo -create MachO1 MachO2 -output 輸出文件路徑

    

3、MachO文件結構

• 一、Mach-O 的組成結構如圖所示包括了：
  • 1.Header 包含該二進制文件的通常信息（至關於一本書的序言）
    • 字節順序、架構類型、加載指令的數量等。
    • 使得能夠快速確認一些信息，好比當前文件用於32位仍是64位，對應的處理器是什麼、文件類型是什麼
  • 2.Load commands 一張包含不少內容的表（至關於一本書的目錄）
    • 內容包括區域的位置、符號表、動態符號表等。
  • 3.Data 一般是對象文件中最大的部分（至關於一本書的內容）
    • 包含Segement的具體數據
• 二、universal/Fat binary（通用二進制文件）的MachO文件——多個MachO文件疊在一塊兒；
  • Fat Headers 中包含全部的架構信息，利用otool -f 文件名能夠查看全部架構，如圖：

    

  • 用可視化工具MachOView查看，如圖：

    

• 三、Header的數據結構

  

• 四、LoadCommands 數據結構和意義

• 五、Data 段數據結構