加载Mach-O可执行文件需要什么？

Question

我正在尝试手写一个Mach-O可执行文件。有三个加载命令：

• LC_SEGMENT_64正在加载__PAGEZERO
• LC_SEGMENT_64正在加载__TEXT，只有一个__text部分
• LC_UNIXTHREAD并设置了适当的rip

每个命令都匹配mach/loader.h和相关标头中的结构。 otool -l按预期列出信息，不报告任何错误。从各方面来看，它是一个格式良好的目标文件 - 但OS X 10.10.5终止了任务（SIGKILL）。

在OS X加载之前检查Mach-O可执行文件的哪些功能？这些信息在哪里？这些功能是否会将版本更改为版本？ （经常引用的“OS X ABI Mach-O参考”显然是缺失的。）

这是二进制文件的partially annotated hexdump。

otool完整性检查（摘录）：

$ otool -l machtest
machtest:
Load command 0
      cmd LC_SEGMENT_64
  cmdsize 72
  segname __PAGEZERO
…
Load command 1
      cmd LC_SEGMENT_64
  cmdsize 152
  segname __TEXT
…
Section
  sectname __text
   segname __TEXT
…
Load command 2
        cmd LC_UNIXTHREAD
…

Answer 1

自10.10.5 Yosemite以来，可执行文件必须至少 4096 字节长（PAGE_SIZE），否则它将立即被杀死。 @Siguza在XNU kernel exec_activate_image函数https://github.com/apple/darwin-xnu/blob/0a798f6738bc1db01281fc08ae024145e84df927/bsd/kern/kern_exec.c#L1456

中找到的相关代码

没有dyld

假设您只想使用系统调用来获得64位macOS可执行文件，则需要：

• Mach-O 64位标题
• LC_SEGMENT_64 __PAGEZERO（非零大小，名称可以是任何内容）
• LC_SEGMENT_64 __TEXT（名称可以是任何内容;必须是可读且可执行的;部分是可选的）
• LC_UNIXTHREAD

对于这种情况，这是my example。

使用dyld

如果没有dyld，你不能做太多，所以如果你想使用它，最小的设置是：

• Mach-O 64位标题
• LC_SEGMENT_64 __PAGEZERO（非零大小）
• LC_SEGMENT_64 __TEXT（名称可以是任何内容;必须是可读且可执行的;部分是可选的）
• LC_SEGMENT_64 __LINKEDIT（必须可写，因为dyld需要可写段，在ld链接二进制文件中，可写段通常为__DATA）
• LC_DYLD_INFO_ONLY（指定实际dyld加载命令在可执行文件中的实际位置，通常会找到它们__LINKEDIT，但对此没有限制）或有趣LC_SYMTAB相反，如果没有dyld，这将使实际的LC_DYLD_INFO_ONLY无法使用。
• LC_DYSYMTAB（这可能是空的）
• LC_LOAD_DYLINKER
• LC_MAIN或LC_UNIXTHREAD
• LC_LOAD_DYLIB（至少有一个实际的dylib加载LC_MAIN才能工作）

LC_UNIXTHREAD和LC_MAIN

在现代可执行文件中（自10.7 Mountain Lion起），LC_UNIXTHREAD被LC_MAIN取代，后者需要dyld - 但从10.12开始，任何可执行文件仍支持LC_UNIXTHREAD Sierra（它应该是未来的MacOS版本，因为dyld可执行文件本身实际启动它。）

要使dyld工作，额外的步骤取决于绑定类型：
bind at load是最省力的方法，其中LC_DYLD_INFO_ONLY指向指向可写段的有效dyld load commands将起作用。
lazy binding还需要__TEXT中额外的特定于平台的代码，该代码在加载时dyld_stub_binder使用绑定到dyld加载函数的延迟加载地址。
我还没有其他类型的dyld binding。

可在此处找到更多详细信息：https://github.com/opensource-apple/dyld/blob/master/src/ImageLoaderMachO.cpp

Answer 2

不是100％肯定，但您需要LC_LOAD_DYLINKER加载命令才能在可执行文件之前运行dyld，我很确定 OSX 如果加载，则不会自动映射到/usr/lib/dyld命令不可用。

您是否需要使用/usr/lib/libSystem.B.dylib加载命令LC_LOAD_DYLIB？我不这么认为，但这样做既不好又不花钱。