iOS 底层探索 12：探秘 dyld 加载流程，构建系统运行基础

2024-01-23 15:17:31

前言：拨开迷雾，一探究竟

在 iOS 底层探索系列的上一篇文章中，我们通过源码阅读调试的方式，分析了 Objective-C 类的结构、方法查找和消息机制的流程。然而，这些分析都是建立在 dyld 已经把相关信息加载好的前提下。那么，dyld 是如何做到这些的呢？这就是本文要探索的内容。

dyld 的奥秘：揭示加载流程的精妙

dyld 是一个动态链接器，它负责将应用程序的可执行文件和动态库加载到内存中，并执行应用程序的入口函数。dyld 的加载流程主要分为以下几个步骤：

加载动态库：
- dyld 首先会加载应用程序的动态库。这些库通常是应用程序运行所必需的，如 libc、libSystem、libobjc 等。
- dyld 使用动态库的路径列表来查找和加载这些库。这些路径通常保存在应用程序的可执行文件中。
解析应用程序的可执行文件：
- dyld 加载应用程序的可执行文件后，会对其进行解析。解析过程包括提取应用程序的符号表、重定位表和段表等信息。
- 符号表包含了应用程序中所有符号的地址和类型信息。重定位表包含了应用程序中所有需要重定位的符号的地址和偏移量信息。段表包含了应用程序中所有段的地址和大小信息。
重定位应用程序的可执行文件：
- dyld 在解析完应用程序的可执行文件后，会对其进行重定位。重定位过程就是将应用程序中所有需要重定位的符号的地址更新为正确的地址。
- 重定位是必要的，因为它可以确保应用程序在不同的内存地址上运行时，仍然能够正常工作。
创建进程地址空间：
- dyld 在完成应用程序的可执行文件的重定位后，会为应用程序创建一个进程地址空间。进程地址空间是应用程序运行时使用的内存区域。
- 进程地址空间通常分为几个部分，如代码段、数据段、堆栈段等。
将应用程序加载到内存中：
- dyld 将应用程序的可执行文件和动态库加载到进程地址空间中。
- 应用程序的可执行文件通常被加载到代码段中，而动态库通常被加载到数据段中。
执行应用程序的入口函数：
- dyld 在完成应用程序的加载后，会执行应用程序的入口函数。应用程序的入口函数通常是 main 函数。
- main 函数是应用程序的起点，应用程序从这里开始运行。