MachO 文件简介

1、Mach-O文件概述

• Mach-O实际上是Mach Object文件格式的缩写，是mac以及iOS上可执行文件的格式， 相似于windows上的PE格式 (Portable Executable ), linux上的elf格式 (Executable and Linking Format)；它是一种用于可执行文件、目标代码、动态库的文件格式。做为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
  • File指令-----经过 $file 文件路径 查看文件类型
  • 1.目标文件.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可执行文件，可拆分两步：（编译和链接）

      

      • a.clang -c 文件1 文件2 ，eg：clang -c test1 test2 多个源文件编译生成多个.o目标文件；
      • b.clang -o 生成文件名 文件1 文件2， eg：clang -o demo test1.o test2.o 多个.o目标文件，链接成一个MachO可执行文件；
  • 2.库文件
    • .a
      • 查找.a的库 $find / -name "*.a"
    • .dylib
      • 查找.dylib的库 $find / -name "*.dylib"
    • Framework
  • 3.可执行文件
    • dyld ------ 动态链接器 dynamic linker
    • .dsym ------ 符号表 ，release 版本生成项目名.app.dSYM文件夹，路径../Contents/Resources/DWARF中生成 Mach-O dSYM companion file 格式的文件，是该项目的符号表；

2、可执行文件 MachO

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

    

  • debug模式下只会生成一种架构；
  • release模式下当适配系统为iOS11如下时，会有多种架构；
• 二、能够设置编译出不一样架构

  

  • 1.须要支持的架构能够在Architectures中添加；
  • 2.Build Active Architecture Only调试时能够设置debug模式下为Yes，只编译出一种架构；若发布debug包供测试时，可设置为NO；release 模式须要支持多种架构；
• 三、universal/Fat binary（通用二进制文件）
  • 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。由于须要储存多种代码，通用二进制应用程序一般比单一平台二进制的程序要大。可是因为两种架构有共同的非执行资源，因此并不会达到单一版本的两倍之多。并且因为执行中只调用一部分代码，运行起来也不须要额外的内存。
  • 1.使用lifo -info 能够查看MachO文件包含的架构 $lipo -info MachO文件名
  • 2.使用lifo –thin 拆分某种架构 $lipo MachO文件名 -thin 架构名 -output 输出文件名称
  • 3.使用lipo -create 合并多种架构 $lipo -create MachO1 MachO2 -output 输出文件路径

    

3、MachO文件结构

• 一、Mach-O 的组成结构如图所示包括了：
  • 1.Header 包含该二进制文件的通常信息（至关于一本书的序言）
    • 字节顺序、架构类型、加载指令的数量等。
    • 使得能够快速确认一些信息，好比当前文件用于32位仍是64位，对应的处理器是什么、文件类型是什么
  • 2.Load commands 一张包含不少内容的表（至关于一本书的目录）
    • 内容包括区域的位置、符号表、动态符号表等。
  • 3.Data 一般是对象文件中最大的部分（至关于一本书的内容）
    • 包含Segement的具体数据
• 二、universal/Fat binary（通用二进制文件）的MachO文件——多个MachO文件叠在一块儿；
  • Fat Headers 中包含全部的架构信息，利用otool -f 文件名能够查看全部架构，如图：

    

  • 用可视化工具MachOView查看，如图：

    

• 三、Header的数据结构

  

• 四、LoadCommands 数据结构和意义

• 五、Data 段数据结构