格式

Mash-O格式.gif

1. header

header 包含了惕澎，cpu類型，加載command的數(shù)量,文件類型等信息

/*
* The 32-bit mach header appears at the very beginning of the object file for
* 32-bit architectures.
32位 架構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型
*/
struct mach_header {
  uint32_t    magic;      /* mach magic number identifier */
  cpu_type_t  cputype;    /* cpu specifier */
  cpu_subtype_t   cpusubtype; /* machine specifier */
  uint32_t    filetype;   /* type of file */
  uint32_t    ncmds;      /* number of load commands */
  uint32_t    sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
  uint32_t    flags;      /* flags */
};

/* Constant for the magic field of the mach_header (32-bit architectures) */
#define MH_MAGIC    0xfeedface  /* the mach magic number */
#define MH_CIGAM    0xcefaedfe  /* NXSwapInt(MH_MAGIC) */

/*
* The 64-bit mach header appears at the very beginning of object files for
* 64-bit architectures.
64位架構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型
*/
struct mach_header_64 {
  uint32_t    magic;      /* mach magic number identifier */
// 識CPU的架構(gòu) arm x86, i386
  cpu_type_t  cputype;    /* cpu specifier */
// 體的CPU類型颜骤，區(qū)分不同版本的處理器
  cpu_subtype_t   cpusubtype; /* machine specifier */
// 文件類型
  uint32_t    filetype;   /* type of file */
//加載了多少command,每個LoadCommands代表了一種Segment的加載方式
  uint32_t    ncmds;      /* number of load commands */
//LoadCommand的大小唧喉，主要用于劃分Mach-O文件的‘區(qū)域’
  uint32_t    sizeofcmds; /* the size of all the load commands */
  uint32_t    flags;      /* flags */
  uint32_t    reserved;   /* reserved */
};

/* Constant for the magic field of the mach_header_64 (64-bit architectures) */
#define MH_MAGIC_64 0xfeedfacf /* the 64-bit mach magic number */
#define MH_CIGAM_64 0xcffaedfe /* 

經(jīng)常遇見的Mach-O文件類型：

• MH_OBJECT，這種類型的文件有目標(biāo)文件(.o)、靜態(tài)庫文件(.a) （靜態(tài)庫文件就是N個.o文件合并在一起的）

• MH_EXECUTE八孝，可執(zhí)行文件董朝，例如上面說的Super文件

• MH_DYLIB，動態(tài)庫文件干跛，包括.dylib子姜、.framework

• MH_DYLINKER，動態(tài)鏈接編輯器楼入，例如：位于手機(jī)這里的Device/usr/lib/的dyld程序

MH_DSYM哥捕，存儲二進(jìn)制符號信息的文件，dsym文件常用于分析APP的崩潰信息

loadCommands

用來描述文件在虛擬地址中的布局結(jié)構(gòu),就是存儲著各段數(shù)據(jù)的大小,分段,地址等信息

struct load_command {
    uint32_t cmd;       /* type of load command */
    uint32_t cmdsize;   /* total size of command in bytes */
};

cmd

這些加載指令清晰地告訴加載器如何處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)嘉熊，有些命令是由內(nèi)核處理的扭弧，有些是由動態(tài)鏈接器處理的。在源碼中有明顯的注釋來說明這些是動態(tài)連接器處理的记舆。
根據(jù)cmd字段的類型不同鸽捻，使用了不同的函數(shù)來加載.看一看在內(nèi)核代碼中不同的command類型都有哪些作用。

1. LC-SEGMENT泽腮；LC-SEGMENT-64 在內(nèi)核中由load-segment 函數(shù)處理（將segment中的數(shù)據(jù)加載并映射到進(jìn)程的內(nèi)存空間去）

2. LC-LOAD-DYLINKER 在內(nèi)核中由load-dylinker 函數(shù)處理（調(diào)用/usr/lib/dyld程序）

3. LC-UUID 在內(nèi)核中由load-uuid 函數(shù)處理 （加載128-bit的唯一ID）

4. LC-THREAD 在內(nèi)核中由load-thread 函數(shù)處理 （開啟一個MACH線程御蒲，但是不分配棧空間）

5. LC-UNIXTHREAD 在內(nèi)核中由load-unixthread 函數(shù)處理 （開啟一個UNIX posix線程）

6. LC-CODE-SIGNATURE 在內(nèi)核中由load-code-signature 函數(shù)處理 （進(jìn)行數(shù)字簽名）

7. LC-ENCRYPTION-INFO 在內(nèi)核中由 set-code-unprotect 函數(shù)處理 （加密二進(jìn)制文件）

struct segment_command_64 { /* for 64-bit architectures */
    uint32_t    cmd;        /* LC_SEGMENT_64 */
    uint32_t    cmdsize;    /* includes sizeof section_64 structs */
    char        segname[16];    /* segment name */
    uint64_t    vmaddr;     /* memory address of this segment */
    uint64_t    vmsize;     /* memory size of this segment */
    uint64_t    fileoff;    /* file offset of this segment */
    uint64_t    filesize;   /* amount to map from the file */
    vm_prot_t   maxprot;    /* maximum VM protection */
    vm_prot_t   initprot;   /* initial VM protection */
    uint32_t    nsects;     /* number of sections in segment */
    uint32_t    flags;      /* flags */
};

struct section_64 { /* for 64-bit architectures */
    char        sectname[16];   /* name of this section */
    char        segname[16];    /* segment this section goes in */
    uint64_t    addr;       /* memory address of this section */
    uint64_t    size;       /* size in bytes of this section */
    uint32_t    offset;     /* file offset of this section */
    uint32_t    align;      /* section alignment (power of 2) */
    uint32_t    reloff;     /* file offset of relocation entries */
    uint32_t    nreloc;     /* number of relocation entries */
    uint32_t    flags;      /* flags (section type and attributes)*/
    uint32_t    reserved1;  /* reserved (for offset or index) */
    uint32_t    reserved2;  /* reserved (for count or sizeof) */
    uint32_t    reserved3;  /* reserved */
};

section段

存放著各段的原始數(shù)據(jù)诊赊，就是Load commands區(qū)域描述的地址所指向的數(shù)據(jù)

注入dylib整體思路

1厚满、讀取Mach-O文件信息到內(nèi)存中；

2碧磅、定義一個mach_header碘箍，將原來的mach_header寫到新定義的mach_header中；

3鲸郊、 在新定義的mach_header中依需將ncmds加1丰榴，sizeofcmds加上要注入的dylib庫的大小秆撮；

4四濒、將新定義并修改好的mach_header從Mach-O最開始部分覆蓋原文件的mach_header；

5职辨、指針跳過sizeofcmds大小內(nèi)存盗蟆；

6、定義一個dylib結(jié)構(gòu)體并賦值舒裤，即注入的 dylib 信息喳资；

7、回退（新mach_header中sizeofcmds已包含要注入dylib的大刑诠）并覆蓋仆邓、寫入 path 信息鲜滩。

1钝腺、(__TEXT,__text)

這里存放的是匯編后的代碼，當(dāng)我們進(jìn)行編譯時赞厕，每個.m文件會經(jīng)過預(yù)編譯->編譯->匯編形成.o文件艳狐，稱之為目標(biāo)文件。匯編后坑傅，所有的代碼會形成匯編指令存儲在.o文件的(__TEXT,__text)區(qū)（（__DATA,__data）也是類似）僵驰。鏈接后，所有的.o文件會合并成一個文件唁毒，所有.o文件的(__TEXT,__text)數(shù)據(jù)都會按鏈接順序存放到應(yīng)用文件的(__TEXT,__text)中。

2星爪、(__DATA,__data)

存儲數(shù)據(jù)的section浆西，static在進(jìn)行非零賦值后會存儲在這里，如果static 變量沒有賦值或者賦值為0顽腾，那么它會存儲在(__DATA,__bss)中近零。

3诺核、Symbol Table

符號表，這個是重點(diǎn)中的重點(diǎn)久信，符號表是將地址和符號聯(lián)系起來的橋梁窖杀。符號表并不能直接存儲符號，而是存儲符號位于字符串表的位置裙士。

4入客、String Table

字符串表所有的變量名、函數(shù)名等腿椎，都以字符串的形式存儲在字符串表中桌硫。

5、動態(tài)符號表

動態(tài)符號表存儲的是動態(tài)庫函數(shù)位于符號表的偏移信息啃炸。(__DATA,__la_symbol_ptr) section 可以從動態(tài)符號表中獲取到該section位于符號表的索引數(shù)組铆隘。