iOS
动态链接器dyld
中有一个神秘的变量__dso_handle
:
// dyld/dyldMain.cpp
static const MachOAnalyzer* getDyldMH()
{
#if __LP64__// 声明 __dso_handleextern const MachOAnalyzer __dso_handle;return &__dso_handle;
#else...
#endif // __LP64__
}
这个函数内部声明了一个变量__dso_handle
,其类型是struct MachOAnalyzer
。
查看struct MachOAnalyzer
的定义,它继承自struct mach_header
:
struct mach_header
正是XNU
内核里面,定义的Mach-O
文件头:
// EXTENERL_HEADERS/mach-o/loader.h
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 */
};
从上面函数getDyldMH
的名字来看,它返回dyld
这个Mach-O
文件的文件头,而这确实也符合变量__dso_handle
的类型定义。
但是奇怪的事情发生了,搜遍整个dyld
源码库,都无法找到变量__dso_handle
的定义。所有能搜到的地方,都只是对这个变量__dso_handle
的声明。
众所周知,动态连接器dyld
本身是静态链接的。
也就是说,动态连接器dyld
本身是不依赖任何其他动态库的。
因此,这个变量__dso_handle
不可能定义在其他动态库。
既然这样,动态链接器dyld
本身是如何静态链接通过的呢?
答案只可能是静态链接器ld
在链接过程中做了手脚。
查看静态链接器ld
的源码,也就是llvm
的源码,可以找到如下代码:
// lld/MachO/SyntheticSections.cpp
void macho::createSyntheticSymbols() {// addHeaderSymbol 的 lamba 表达式auto addHeaderSymbol = [](const char *name) {symtab->addSynthetic(name, in.header->isec, /*value=*/0,/*isPrivateExtern=*/true, /*includeInSymtab=*/false,/*referencedDynamically=*/false);};...// The Itanium C++ ABI requires dylibs to pass a pointer to __cxa_atexit// which does e.g. cleanup of static global variables. The ABI document// says that the pointer can point to any address in one of the dylib's// segments, but in practice ld64 seems to set it to point to the header,// so that's what's implemented here.addHeaderSymbol("___dso_handle");
}
上面代码定义了一个addHeaderSymbol
的lamda
表达式,然后使用它添加了一个符号,这个符号正是__dso_handle
。
调用addHeaderSymbol
上方的注释使用chatGPT
翻译过来如下:
Itanium C++ ABI 要求动态库传递一个指向 __cxa_atexit 的指针,该函数负责例如静态全局变量的清理。ABI 文档指出,指针可以指向动态库的某个段中的任意地址,但实际上,ld64(苹果的链接器)似乎将其设置为指向头部,所以这里实现了这种做法。
注释中提到的Itanium C++ ABI
最初是为英特尔和惠普联合开发的Itanium
处理器架构设计的。
但其影响已经超过了最初设计的架构范围,并被广泛用于其他架构,比如x86
和 x86-64
上的多种编译器,包括GCC
和Clang
。
而且,注释中还提到,__dso_handle
在苹果的实现里,是指向了Mach-O
的头部。
至此,谜底解开~。