对Link Map File的初步认识

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:
Link Map Setting
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。

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:

  1. _ _ TEXT包含了被执行的代码。这些代码是只读、可执行
  2. _ _ 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
  3. _ _ 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:

  1. Address:起始地址
  2. Size:所占内存大小,这里使用16进制表示。
  3. 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。
  4. 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。

iOS Tools

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itools

总结

  1. 苹果开发还是有很多细节的东西需要去学习去了解。
  2. 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

  1. Mach-O可执行文件
  2. iOS调优|深入理解Link Map File
  3. iOS APP可执行文件的组成

转载请注明出处:https://www.cnblogs.com/zhanggui/p/9991455.html

posted @ 2018-11-20 20:45 zhanggui 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏