dyld加载应用启动原理详解

我们都知道APP的入口函数是main(),而在main()函数调用之前，APP的加载过程是怎样的呢？接下来我们一起来分析APP的加载流程。

一、利用断点进行追踪

• 首先我们创建一个工程，什么代码都不写，在main()函数处进行断点，会看到情况如下图：

   

  

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1. 通过上图我们可以看到，在调用堆栈中，我们只看到了star和main,并开启了主线程，其它的什么都看不到。那要怎么才能看到调用堆栈详细点的信息了？我们都知道，有一个方法比main()函数调用更早，那就是load()函数，此时在控制器中写一个load函数，并断点运行，如下图：

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1. 通过上图，我们看到了比较详细的函数调用顺序，从第13行的_dyld_start到第3行的dyld:notifySingle，频率出现最多的就是这个dyld的家伙，那么dyld是什么？它在做什么？简单来说dyld是一个动态链接器，用来加载所有的库和可执行文件。接下来我们将通过图2的调用关系，去追踪dyld到底在什么？

二、 dyld加载流程分析

1. 首先下载dyld源码。

2. 打开dyld源码工程，根据图2的第12行dyldbootstrap:start为关键字搜索dyldbootstrap中调用的start方法，如下图：

 

3. 该方法源码如下，接下来我们对该方法的重点部分进行分析：

uintptr_t start(const struct macho_header* appsMachHeader, int argc, const char* argv[], intptr_t slide)
{
    // 读取macho文件的头部信息
    const struct macho_header* dyldsMachHeader =  (const struct macho_header*)(((char*)&_mh_dylinker_header)+slide);
    
    // 滑块，设置偏移量，用于重定位
    if ( slide != 0 ) {
        rebaseDyld(dyldsMachHeader, slide);
    }
    
    uintptr_t appsSlide = 0;
        
    // 针对偏移异常的监测
    dyld_exceptions_init(dyldsMachHeader, slide);
    
    // 初始化machO文件
    mach_init();

    // 设置分段保护，这里的分段下面会介绍，属于machO文件格式
    segmentProtectDyld(dyldsMachHeader, slide);
    
    //环境变量指针
    const char** envp = &argv[argc+1];
    
    // 环境变量指针结束的设置
    const char** apple = envp;
    while(*apple != NULL) { ++apple; }
    ++apple;

    // 在dyld中运行所有c++初始化器
    runDyldInitializers(dyldsMachHeader, slide, argc, argv, envp, apple);
    
    // 如果主可执行文件被链接-pie，那么随机分配它的加载地址
    if ( appsMachHeader->flags & MH_PIE )
        appsMachHeader = randomizeExecutableLoadAddress(appsMachHeader, envp, &appsSlide);
    
    // 传入头文件信息，偏移量等。调用dyld的自己的main函数（这里并不是APP的main函数）。
    return dyld::_main(appsMachHeader, appsSlide, argc, argv, envp, apple);
}

• 3.1 函数的参数中我们看到有一个macho_header的参数，这是一个什么东西呢？Mach-O其实是Mach Object文件格式的缩写，是mac以及iOS中的可执行文件格式，并且有自己的文件格式目录，苹果给出的mach文件如下图：