虚拟机对于 Dex 文件的解析

Posted 2023-02-16

参考技术A

以下基于 android_4.0.4源码进行分析。

先丢一张虚拟机用到的数据结构。我们的起点在
native private static int openDexFile(String sourceName, String outputName, int flags) throws IOException @ DexFile.java

重点 1

重点 2
@DvmDex.cpp
//根据 DexFile 的信息填充 DvmDex
static DvmDex* allocateAuxStructres(DexFile* pDexFile)
DvmDex* pDvmDex;
const DexHeader* pHeader;
u4 stringCount, classCount, methodCount, fileCount;

pDvmDex = (DvmDex*) calloc(1, sizeof(DvmDex));
pDvmDex->pDexFile = pDexFile;
pDvmDex->pHeader = pDexFile->pHeader;

pHeader = pDvmDex->pHeader;

stringCount = pHeader->stringIdsSize;
classCount = pHeader->typeIdsSize;
methodCount = pHeader->methodIdsSize;
filedCount = pHeader->fileIdsSize;
//根据实际的数量分配内存
pDvmDex->pResStrings = (struct StringObject ) calloc(stringCount, sizeof(struct stringObject ));
pDvmDex->pResClasses = (struct ClassObject ) calloc(ClassObject, sizeof(struct ClassObject ));
pDvmDex->pResMethods = (struct Method ) calloc(methodCount, sizeof(struct Method ));
pDvmDex->pResFilds = (struct Field ) calloc(fieldCount, sizeof(struct Field ));
...
pDvmDex->pInterfaceCache = dvmAllocAtomicCache(DEX_INTERFACE_CACHE_SIZE);

* 从上面看出来,DvmDex 包含 DexFile,DexFile 包含 DexHeader。通过解析 DexHeader，将常量池，方法区，字段等信息在内存的首地址存入 DexFile；然后通过 DexFile 的信息在 DvmDex 中分配合适的内存。于是 Dex 文件便初步解析完成了，并且保存在了内存。在进行类加载的时候，一个类的信息在内存中以 ClassObject 的结构保存。同时在 DexFile 中有一个 ClassLookup* pClassLookup 作为一个哈希表作为缓存保存已经加载了的类。

另外native private static int openDexFile(String sourceName, String outputName, int flags)的返回值是一个 int。明显这个 int 是对应 native 中一个对象的句柄。那么来看 Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile()@dalvik_system_DexFile.cpp 中的返回值是 DexOrJar。
于是在 DexFile 中的 cookie 保存的便是这个 DexOrJar 的地址。

https://github.com/Wi1ls/DexParse