对Link Map File的初步认识
什么是link map file
link map file中文直译为链接映射文件,它是在xcode生成可执行文件的同时生成的链接信息文件,用于描述可执行文件的构造部分,包括了代码段和数据段的分布情况。xcode在生成可执行文件的时候默认情况下不生成该文件,需要开发者手动设置target --> build setting --> write link map file为yes:
这里还可以设置link map存放的位置,默认的位置为:
$(target_temp_dir)/$(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
开发者也可以根据自己的需要自行设置该文件的位置。
link map file的组成
打开link map file,里面包含了以下几个部分:
1. path
# path: /users/zhanggui/library/developer/xcode/deriveddata/linkmaptest-ffnpzjkbsmhwvdcxorqbxpyvjtob/build/products/debug-iphonesimulator/linkmaptest.app/linkmaptest
path是生成可执行文件的路径。
2. arch
# arch: x86_64
arch指代架构类型。
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列举了可执行文件里所有的obj以及tbd。每一行代表对文件的编号。例如viewcontroller.o文件,其编号为2。编号的具体作用稍后介绍。
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
单从字面含义理解:每个section包含了address、size、segment以及section。介绍之前,这里先简单介绍一下mach-o文件。
上面第一部分的path是可执行文件的路径,使用iterm进去到该文件夹,然后使用file命令即可查看该文件的类型:
file linkmaptest
输出结果为:
linkmaptest: mach-o 64-bit executable x86_64
可以知道该文件是一个mach-o格式的文件,它是ios系统应用执行文件格式。mach-o文件中的虚拟地址最终会被映射到物理地址上,这些地址会被分为不同的段类型:_ _ text 、_ _ data以及_ _ linkedit等。各个段的含义如下:
- _ _ text包含了被执行的代码。这些代码是只读、可执行
- _ _ data包含了包含了将会被更改的数据,例如全局变量、静态变量等,可读写,但是不可执行
- _ _ linkedit 包含了加载程序的元数据,比如函数名称和地址,只读。
segment又被划分成了不同的section,不同的section存储了不同的信息,例如 _ _ objc _ methname 为方法的名称。
再回顾上面的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 . . .
根据sections的起始地址,可以将symbols分为sections个数的组,例如0x100001730到0x100001a64之间,就是 _ _ test代码区。
symbols包含的信息有:
- address:起始地址
- size:所占内存大小,这里使用16进制表示。
- file:该name所在的文件编号,也就是object files部分的中括号的数字,例如-[viewcontroller viewdidload]对应的文件编号为2,根据object files部分可以看到所属的文件为:viewcontroller.o。这样可以计算某个o文件所占内存的大小。只需要把symbols中编号为o编号symbols累加统计即可。
- name就是该sybmols的名称。
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 . . .
上面便是对link map file做了简单的介绍。
zlinkmapparser
花了两天的时间,根据对link map file的学习,使用ruby写了一个脚本文件,可以方便地统计出指定link map file中的组件或者tbd占用内存大小,类似:
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 总大小为(仅供参考):10.07kb
想了解更多可以访问zlinkmapparser
总结
- 苹果开发还是有很多细节的东西需要去学习去了解。
- 学习一门脚本语言,也会给平时的开发带来很大的方便。
参考
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