對Link Map File的初步認識

来源:https://www.cnblogs.com/zhanggui/archive/2018/11/20/9991455.html
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Link Map File中文直譯為鏈接映射文件，它是在Xcode生成可執行文件的同時生成的鏈接信息文件，用於描述可執行文件的構造部分，包括了代碼段和數據段的分佈情況。 ...


Link Map File中文直譯為鏈接映射文件，它是在Xcode生成可執行文件的同時生成的鏈接信息文件，用於描述可執行文件的構造部分，包括了代碼段和數據段的分佈情況。Xcode在生成可執行文件的時候預設情況下不生成該文件，需要開發者手動設置Target --> Build Setting --> Write Link Map File為YES：
Link Map Setting
這裡還可以設置Link Map存放的位置，預設的位置為：

$(TARGET_TEMP_DIR)/$(PRODUCT_NAME)-LinkMap-$(CURRENT_VARIANT)-$(CURRENT_ARCH).txt

例如：

/Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/LinkMapTest-LinkMap-normal-x86_64.txt

開發者也可以根據自己的需要自行設置該文件的位置。

打開Link Map File，裡面包含了以下幾個部分：

1. Path

# Path: /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Products/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.app/LinkMapTest

Path是生成可執行文件的路徑。

2. Arch

# Arch: x86_64

Arch指代架構類型。

3. Object files：

# Object files:
[ 0] linker synthesized
[ 1] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/LinkMapTest.app-Simulated.xcent
[ 2] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/ViewController.o
[ 3] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/main.o
[ 4] /Users/zhanggui/Library/Developer/Xcode/DerivedData/LinkMapTest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/Build/Intermediates.noindex/LinkMapTest.build/Debug-iphonesimulator/LinkMapTest.build/Objects-normal/x86_64/AppDelegate.o
[ 5] /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/System/Library/Frameworks//Foundation.framework/Foundation.tbd
[6]/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/usr/lib/libobjc.tbd
[7]/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator12.1.sdk/System/Library/Frameworks//UIKit.framework/UIKit.tbd

Object Files列舉了可執行文件里所有的obj以及tbd。每一行代表對文件的編號。例如ViewController.o文件，其編號為2。編號的具體作用稍後介紹。

4. Sections

# Sections:
# Address   Size        Segment Section
0x100001730 0x00000333  __TEXT  __text
0x100001A64 0x0000002A  __TEXT  __stubs
0x100001A90 0x00000056  __TEXT  __stub_helper
0x100001AE6 0x00000A27  __TEXT  __objc_methname
0x10000250D 0x0000003C  __TEXT  __objc_classname
0x100002549 0x0000086D  __TEXT  __objc_methtype
0x100002DB6 0x0000007A  __TEXT  __cstring
0x100002E30 0x00000182  __TEXT  __entitlements
0x100002FB4 0x00000048  __TEXT  __unwind_info
0x100003000 0x00000010  __DATA  __nl_symbol_ptr
0x100003010 0x00000010  __DATA  __got
0x100003020 0x00000038  __DATA  __la_symbol_ptr
0x100003058 0x00000010  __DATA  __objc_classlist
0x100003068 0x00000010  __DATA  __objc_protolist
0x100003078 0x00000008  __DATA  __objc_imageinfo
0x100003080 0x00000BE8  __DATA  __objc_const
0x100003C68 0x00000010  __DATA  __objc_selrefs
0x100003C78 0x00000008  __DATA  __objc_classrefs
0x100003C80 0x00000008  __DATA  __objc_superrefs
0x100003C88 0x00000008  __DATA  __objc_ivar
0x100003C90 0x000000A0  __DATA  __objc_data
0x100003D30 0x000000C0  __DATA  __data

單從字面含義理解：每個Section包含了Address、Size、Segment以及Section。介紹之前，這裡先簡單介紹一下Mach-O文件。
上面第一部分的Path是可執行文件的路徑，使用iTerm進去到該文件夾，然後使用file命令即可查看該文件的類型：

file LinkMapTest

輸出結果為：

LinkMapTest: Mach-O 64-bit executable x86_64

可以知道該文件是一個Mach-O格式的文件，它是iOS系統應用執行文件格式。Mach-O文件中的虛擬地址最終會被映射到物理地址上，這些地址會被分為不同的段類型：_ _ TEXT 、_ _ DATA以及_ _ LINKEDIT等。各個段的含義如下：

  1. _ _ TEXT包含了被執行的代碼。這些代碼是只讀、可執行
  2. _ _ DATA包含了包含了將會被更改的數據，例如全局變數、靜態變數等，可讀寫，但是不可執行
  3. _ _ LINKEDIT 包含了載入程式的元數據，比如函數名稱和地址，只讀。

Segment又被劃分成了不同的Section，不同的Section存儲了不同的信息，例如 _ _ objc _ methname 為方法的名稱。
再回顧上面的Sections，Address是起始位置、Size是大小、Segment是段、Section。

5. Symbols

# Address   Size        File  Name
0x100001730 0x0000003C  [  2] -[ViewController viewDidLoad]
0x100001770 0x00000092  [  3] _main
0x100001810 0x00000080  [  4] -[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:]
0x100001890 0x00000040  [  4] -[AppDelegate applicationWillResignActive:]
0x1000018D0 0x00000040  [  4] -[AppDelegate applicationDidEnterBackground:]
0x100001910 0x00000040  [  4] -[AppDelegate applicationWillEnterForeground:]
0x100001950 0x00000040  [  4] -[AppDelegate applicationDidBecomeActive:]
0x100001990 0x00000040  [  4] -[AppDelegate applicationWillTerminate:]
0x1000019D0 0x00000020  [  4] -[AppDelegate window]
0x1000019F0 0x00000040  [  4] -[AppDelegate setWindow:]
0x100001A30 0x00000033  [  4] -[AppDelegate .cxx_destruct]
0x100001A64 0x00000006  [  5] _NSStringFromClass
0x100001A6A 0x00000006  [  7] _UIApplicationMain
0x100001A70 0x00000006  [  6] _objc_autoreleasePoolPop
0x100001A76 0x00000006  [  6] _objc_autoreleasePoolPush
0x100001A7C 0x00000006  [  6] _objc_msgSendSuper2
0x100001A82 0x00000006  [  6] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
0x100001A88 0x00000006  [  6] _objc_storeStrong
0x100001A90 0x00000010  [  0] helper helper
0x100001AA0 0x0000000A  [  5] _NSStringFromClass
0x100001AAA 0x0000000A  [  6] _objc_autoreleasePoolPop
0x100001AB4 0x0000000A  [  6] _objc_autoreleasePoolPush
0x100001ABE 0x0000000A  [  6] _objc_msgSendSuper2
0x100001AC8 0x0000000A  [  6] _objc_retainAutoreleasedReturnValue
0x100001AD2 0x0000000A  [  6] _objc_storeStrong
0x100001ADC 0x0000000A  [  7] _UIApplicationMain
0x100001AE6 0x0000000C  [  2] literal string: viewDidLoad
. . .

根據Sections的起始地址，可以將Symbols分為Sections個數的組，例如0x100001730到0x100001A64之間，就是 _ _ test代碼區。
Symbols包含的信息有：

  1. Address：起始地址
  2. Size：所占記憶體大小，這裡使用16進位表示。
  3. File：該Name所在的文件編號，也就是Object files部分的中括弧的數字，例如-[ViewController viewDidLoad]對應的文件編號為2，根據Object files部分可以看到所屬的文件為：ViewController.o。這樣可以計算某個o文件所占記憶體的大小。只需要把Symbols中編號為o編號Symbols累加統計即可。
  4. Name就是該Sybmols的名稱。

6. Dead Stripped Symbols

# Dead Stripped Symbols:
#           Size        File  Name
<<dead>>    0x00000018  [  2] CIE
<<dead>>    0x00000018  [  3] CIE
<<dead>>    0x00000006  [  4] literal string: class
<<dead>>    0x00000008  [  4] literal string: v16@0:8
<<dead>>    0x00000018  [  4] CIE
. . .

上面便是對Link map file做了簡單的介紹。

ZLinkMapParser

花了兩天的時間，根據對Link Map File的學習，使用Ruby寫了一個腳本文件，可以方便地統計出指定Link Map File中的組件或者tbd占用記憶體大小，類似：

AppDelegate.o          8.50KB
ViewController.o          735B
LinkMapDemo.app-Simulated.xcent          386B
main.o          192B
 linker synthesized          128B
libobjc.tbd          120B
Foundation.tbd          24B
UIKit.tbd          24B
總大小為(僅供參考)：10.07KB

想瞭解更多可以訪問ZLinkMapParser

總結

  1. 蘋果開發還是有很多細節的東西需要去學習去瞭解。
  2. 學習一門腳本語言，也會給平時的開髮帶來很大的方便。

參考

  1. Mach-O可執行文件
  2. iOS調優|深入理解Link Map File
  3. iOS APP可執行文件的組成

轉載請註明出處:https://www.cnblogs.com/zhanggui/p/9991455.html


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