简介
- Mach-O 是 Mach 目标文件格式的缩写，是一种用于可执行文件、目标代码、共享库、动态加载代码和核心转储的文件格式
- 对mach-o对解析需要考虑到两点：
- 有的文件是以典型的mac-o头开始的
- 而有的文件则是以一个fat头开始的（详细如下文）
查看工具
otool
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otool -h libuecm.dylib # 显示如下 libuecm.dylib: Mach header magic cputype cpusubtype caps filetype ncmds sizeofcmds flags 0xfeedfacf 16777223 3 0x00 6 16 1640 0x00118085 |
machOView
- 用这个图形工具打开目标文件，查看详细信息
Editor
mach-o结构
典型的mach-o
- mach-o header
- 包含有关二进制文件的一般信息
- load commands
- 它是一种目录，描述了段的位置、符号表、动态符号表等。每个加载命令都包含一个元信息，例如命令类型、名称、二进制文件中的位置等
- data
- 包含代码和数据，如符号表、动态符号表等
通用文件结构，也称fat file
- fat header
- 存放了fat file信息，以及不同架构的mach-o的位置
- mach-o header
- load commands
- data
- mach-o header
- load commands
- data
区别
- Mach-O 文件包含一种架构（i386、x86_64、arm64 等）的目标代码。
- Fat 二进制文件可能包含多个目标文件，因此包含不同架构（i386 和 x86_64、arm 和 arm64、 ETC。）
结构体
mach-o
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// 32-bit struct mach_header { uint32_t magic; cpu_type_t cputype; cpu_subtype_t cpusubtype; uint32_t filetype; uint32_t ncmds; uint32_t sizeofcmds; uint32_t flags; }; struct segment_command { uint32_t cmd; uint32_t cmdsize; char segname[16]; uint32_t vmaddr; uint32_t vmsize; uint32_t fileoff; uint32_t filesize; vm_prot_t maxprot; vm_prot_t initprot; uint32_t nsects; uint32_t flags; }; // 64-bit struct mach_header_64 { uint32_t magic; /* mach magic number identifier */ int32_t cputype; /* cpu specifier */ int32_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 */ uint32_t reserved; /* reserved */ }; 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 */ int32_t maxprot; /* maximum VM protection */ int32_t initprot; /* initial VM protection */ uint32_t nsects; /* number of sections in segment */ uint32_t flags; /* flags */ }; |
解析
mach_o.h
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#ifndef TESTPRO_COMMON_MAC_COMMON_MACH_O_H_ #define TESTPRO_COMMON_MAC_COMMON_MACH_O_H_ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> namespace mac_common { class en_mach_o { public: explicit en_mach_o(const char *filename); ~en_mach_o(); void segments(); bool is_parse_success(); bool is_file_execute(); private: uint32_t read_magic(FILE *obj_file, int offset); bool is_magic_64(); bool should_swap_bytes(); void mach_o_header(int offset, bool is_64, bool should_swap); void fat_header(int is_swap); bool is_fat(); private: bool state_; uint32_t magic_; uint32_t file_type_; FILE * file_; }; } // namespace mac_common #endif //TESTPRO_COMMON_MAC_COMMON_MACH_O_H_ |
mach_o.cpp
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#include "mach_o.h" #include <mach-o/loader.h> #include <mach-o/swap.h> #include <boost/filesystem.hpp> namespace mac_common { #define SWAP32(x) ((((x) & 0xff000000) >> 24) | (((x) & 0xff0000) >> 8) | (((x) & 0xff00) << 8) | (((x) & 0xff) << 24)) en_mach_o::en_mach_o(const char *filename) : file_(nullptr), state_(false), file_type_(0), magic_(0) { if (!boost::filesystem::exists(filename)) { return; } file_ = fopen(filename, "rb"); if (!file_) { return; } magic_ = read_magic(file_, 0); if (magic_ != 0) { state_ = true; } } en_mach_o::~en_mach_o() { if (file_) { fclose(file_); } } void en_mach_o::segments() { if (!file_) { return; } if (magic_ == 0) { return; } auto is_64 = is_magic_64(); auto is_swap = should_swap_bytes(); auto is_fat_file = is_fat(); if (is_fat_file) { fat_header(is_swap); } else { mach_o_header(0, is_64, is_swap); } } bool en_mach_o::is_parse_success() { return state_; } bool en_mach_o::is_file_execute() { return file_type_ == MH_EXECUTE; } uint32_t en_mach_o::read_magic(FILE *obj_file, int offset) { if (!obj_file) { return 0; } uint32_t magic(0); fseek(obj_file, offset, SEEK_SET); fread(&magic, sizeof(uint32_t), 1, obj_file); return magic; } bool en_mach_o::is_magic_64() { return magic_ == MH_MAGIC_64 || magic_ == MH_CIGAM_64; } bool en_mach_o::should_swap_bytes() { return magic_ == MH_CIGAM || magic_ == MH_CIGAM_64; } void* load_bytes(FILE *obj_file, int offset, int size) { void *buf = calloc(1, size); fseek(obj_file, offset, SEEK_SET); fread(buf, size, 1, obj_file); return buf; } void en_mach_o::mach_o_header(int offset, bool is_64, bool should_swap) { if (!file_) { return; } if (is_64) { int header_size = sizeof(struct mach_header_64); auto ptr = load_bytes(file_, offset, header_size); if (!ptr) { return; } struct mach_header_64 *header = static_cast<mach_header_64 *>(ptr); if (should_swap) { swap_mach_header_64(header, NX_UnknownByteOrder); } file_type_ = header->filetype; free(header); } else { int header_size = sizeof(struct mach_header); auto ptr = load_bytes(file_, offset, header_size); struct mach_header *header = static_cast<mach_header *>(ptr); if (should_swap) { swap_mach_header(header, NX_UnknownByteOrder); } file_type_ = header->filetype; free(header); } } void en_mach_o::fat_header(int is_swap) { if (!file_) { return; } size_t header_size = sizeof(struct fat_header); size_t arch_size = sizeof(struct fat_arch); auto ptr = load_bytes(file_, 0, header_size); struct fat_header *header = static_cast<struct fat_header*>(ptr); if (is_swap) { swap_fat_header(header, NX_UnknownByteOrder); } off_t arch_offset = (off_t)header_size; auto num = SWAP32(header->nfat_arch); for (uint32_t i = 0U; i < num; i++) { auto p = load_bytes(file_, arch_offset, arch_size); struct fat_arch *arch = static_cast<fat_arch*>(p); if (is_swap) { swap_fat_arch(arch, 1, NX_UnknownByteOrder); } off_t mach_header_offset = (off_t)(SWAP32(arch->offset)); free(arch); arch_offset += arch_size; magic_ = read_magic(file_, mach_header_offset+1); if (is_file_execute()) { break; } auto is_64 = is_magic_64(); auto is_swap_mach = should_swap_bytes(); mach_o_header(mach_header_offset, is_64, is_swap_mach); } free(header); } bool en_mach_o::is_fat() { return magic_ == FAT_MAGIC || magic_ == FAT_CIGAM; } } // namespace mac_common |
使用
- 上述解析代码，并没有写关于load_commands的部分
- 上述解析代码，包含了获取常规mach-o头和fat头的信息的功能
- 在封装时只封装了判断一个文件是不是可执行文件，像其他的cpu信息，架构信息等，也是可以获取
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// a file path mac_common::en_mach_o mach(path.string().c_str()); mach.segments(); if (mach.is_parse_success() && mach.is_file_execute()) { //res.push_back(path.string()); } |
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