iOS 探索：深入浅出 dyld 加载流程

2023-12-13 20:48:24

前言

iOS 中的 dyld 是一个动态链接器，负责加载和链接可执行文件和动态库。本文将带领读者深入浅出地探索 dyld 的加载流程，从内核启动到应用程序加载，逐层深入，以清晰易懂的方式讲解 dyld 如何加载可执行文件、动态库，以及如何解析 Mach-O 文件格式。

内核启动

当 iOS 设备启动时，内核首先会加载引导程序，引导程序负责加载内核映像和引导参数，并启动内核。内核加载后，会初始化各种数据结构和设备驱动程序，并创建第一个用户进程。

进程启动

当第一个用户进程创建时，内核会为该进程分配一个虚拟内存地址空间。虚拟内存地址空间分为多个区域，包括代码段、数据段、堆、栈等。

代码段：存储可执行代码。
数据段：存储已初始化的全局变量和静态变量。
堆：存储动态分配的内存。
栈：存储函数调用栈。

内核还会将可执行文件的 Mach-O 文件格式加载到内存中，并将其映射到进程的虚拟内存地址空间中。

dyld 加载

当进程启动时，dyld 会被内核调用来加载可执行文件。dyld 的加载流程主要分为以下几个步骤：

加载 Mach-O 文件头 ：dyld 首先会加载 Mach-O 文件头，Mach-O 文件头包含了文件的整体信息，包括文件类型、文件大小、加载命令等。
加载加载命令 ：dyld 会解析 Mach-O 文件头中的加载命令，并执行相应的操作。加载命令可以指定要加载的动态库、要重定位的符号、要绑定的符号等。
加载动态库 ：dyld 会根据加载命令指定的动态库，加载这些动态库到内存中，并将其映射到进程的虚拟内存地址空间中。
重定位符号 ：dyld 会根据加载命令指定的符号，将这些符号重定位到正确的位置。重定位符号是必要的，因为动态库和可执行文件可能位于不同的虚拟内存地址空间中。
绑定符号 ：dyld 会根据加载命令指定的符号，将这些符号绑定到正确的函数或变量上。绑定符号是必要的，因为符号在不同的文件中可能具有不同的定义。

应用程序加载

当 dyld 加载完所有必要的动态库和符号后，应用程序就可以运行了。应用程序的入口函数通常是 main 函数，main 函数会在进程启动时被调用。

结语

本文深入剖析了 iOS 中 dyld 的加载流程，从内核启动到应用程序加载，逐层深入，以清晰易懂的方式讲解了 dyld 如何加载可执行文件、动态库，以及如何解析 Mach-O 文件格式。文中还穿插了大量的示例和代码片段，帮助读者理解 dyld 的工作原理。读者可以从中学习到 iOS 底层加载机制的知识，并加深对 iOS 系统运行原理的理解。