iOS底层探究之dyld加载分析(中)

iOS系统中，应用程序在运行时需要加载各种动态库（dylib）来提供所需的代码和资源。dyld是iOS系统中负责加载动态库的组件。在上一篇文章中，我们分析了dyld加载过程的前两个阶段：加载执行文件和加载动态链接器。在这篇文章中，我们将继续分析dyld加载过程的第三个阶段：加载共享缓存。

共享缓存

共享缓存是一个专门用于缓存系统动态库的内存区域。这些动态库包括系统框架、UIKit等基础组件，以及一些经常被多个应用程序使用的第三方动态库。共享缓存的目的是减少应用程序启动和执行时的加载时间，提高系统性能。

加载共享缓存

在加载动态链接器之后，dyld会加载共享缓存。加载共享缓存的过程主要包括以下几个步骤：

1. 映射共享缓存文件： dyld使用mmap函数将共享缓存文件映射到进程的内存空间。共享缓存文件通常位于/System/Library/dyld/shared_cache.dylib。
2. 解析共享缓存： dyld解析共享缓存的内容，并构建一个数据结构来表示共享缓存中的所有符号和段。
3. 查找符号： 应用程序需要通过符号引用动态库中的代码和资源。dyld在共享缓存中查找这些符号，并返回符号的地址。
4. 重定位符号： 由于共享缓存中的符号地址与应用程序的内存空间地址不同，dyld需要重定位这些符号，以便应用程序可以正确访问它们。
5. 绑定符号： 在重定位符号之后，dyld将符号绑定到应用程序的内存空间中。这使得应用程序可以访问共享缓存中的代码和资源。

加载优化

为了进一步提高应用程序加载性能，dyld提供了以下优化措施：

• 懒加载： dyld只有在应用程序需要时才加载动态库。这减少了应用程序启动时的加载时间。
• 只读共享： 共享缓存中的代码和数据以只读方式共享。这提高了系统的稳定性和安全性。
• 内存保护： dyld使用内存保护机制来防止应用程序访问未授权的内存区域。这增强了系统的安全性。

性能分析

可以通过以下工具分析dyld的加载性能：

• Instruments： Instruments是一个由Apple提供的性能分析工具。它可以用来测量dyld加载动态库的时间和内存使用情况。
• dtruss： dtruss是一个系统调用跟踪工具。它可以用来跟踪dyld加载动态库时执行的系统调用。

总结

在本文中，我们分析了dyld加载过程的第三个阶段：加载共享缓存。共享缓存通过缓存系统动态库来提高应用程序加载性能。dyld提供了各种优化措施来进一步提高加载性能。通过了解dyld的加载过程，我们可以更好地理解和优化iOS应用程序的启动和执行性能。