iOS问题记录 - Xcode 15安装低版本iOS模拟器（持续更新）

crasowas2023-08-12 9:09

文章目录

  • 前言
  • 开发环境
  • 问题描述
  • 问题分析
    • [1. 定位问题](#1. 定位问题)
    • [2. 逆向分析](#2. 逆向分析)
      • [2.1. IDA Free](#2.1. IDA Free)
      • [2.2. Hopper Disassembler Demo](#2.2. Hopper Disassembler Demo)
    • [3. 模拟器日志](#3. 模拟器日志)
    • [4. supportedArchs](#4. supportedArchs)
  • 解决方案
  • 最后

前言

最近新需求很多，项目改动很大，开发完成后想测一遍在低版本iOS系统上的兼容性，没想到低版本的iOS模拟器设备突然无法创建了。

在去年年底我研究过这个问题，写下了这篇文章iOS问题记录 - Xcode 14安装低版本iOS模拟器（持续更新），虽然当时没有完全解决，但暂时也够用，没想到现在这个问题又出现了。如果还没有阅读过这篇文章，强烈建议先阅读这篇前置文章。

这里先说明一下，虽然标题是Xcode 15安装低版本iOS模拟器，但是在遇到这个问题时Xcode 15还处于Beta版，平时还是以Xcode 14.3.1版本为主，至于标题中为什么用Xcode 15，请继续往下看。

开发环境

  • macOS: 13.4
  • Xcode: 14.3.1 / 15 beta 5

问题描述

在Xcode 14.3.1版本中，低版本iOS模拟器文件已经修改了Info.plist文件中的CFBundleIdentifier属性值，但是创建iOS模拟器的时候却还是无法选择。从官网重新下载Xcode 14.0.1版本创建低版本iOS模拟器，还是无法选择无法创建，最低只能创建iOS 14.0.1模拟器。

问题分析

1. 定位问题

首先怀疑是不是Xcode 14.3.1版本又加了其他限制，导致原先的方法失效。找了一台打包机，将Xcode版本升到14.3.1，尝试创建低版本iOS模拟器，一切正常！这是怎么回事？

这就不得不提CoreSimulator框架，文件位于/Library/Developer/PrivateFrameworks/CoreSimulator.framework，Xcode的模拟器管理靠它来实现。现在Xcode版本一致，却出现一个正常一个不正常，难道是CoreSimulator框架版本不一致？

查看CoreSimulator框架版本的两种方法：

  • 通过命令查看
shell 复制代码 
xcrun simctl --version

执行输出：

shell 复制代码 
@(#)PROGRAM:simctl  PROJECT:CoreSimulator-917

simctl是用于管理和控制模拟器的命令行工具，更多用法可以通过xcrun simctl help命令查看。

  • 通过version.plist文件查看

找到CoreSimulator框架文件（前面有写路径），version.plist文件位于Versions/A/Resources目录路径下。

经过对比发现，我电脑上的版本是917，而打包机上的版本是885.2。咦🤔？这版本什么️时候升级的我怎么不知道。思来想去，很可能是在前几天体验Xcode 15 beta 5版本的时候更新了CoreSimulator框架。打开大版本更新的Xcode时，一般都会弹出一个安装界面，然后请求管理员权限安装其他组件：

这时候就会自动更新CoreSimulator框架，当然也不限于这个框架，还有其他一些组件也会更新。

接下来就是验证是不是因为CoreSimulator框架版本不一致导致的问题，最简单的验证方法是将917版本降回885.2版本，然后再测试能否创建低版本iOS模拟器。我本来打算先将已有的CoreSimulator框架文件删除，然后从打包机复制一份到原路径，结果刚删除立马就弹出这个：

允许操作后自动重新安装了885.2版本的CoreSimulator框架，用Xcode 14.3.1版本实测可以创建iOS 12.0版本的模拟器，同时运行与调试也一切正常。

由此可以确定当前问题是CoreSimulator框架升级版本后导致的，那么该怎么解决呢？如果是Xcode 14遇到这个问题，直接删除新版本的CoreSimulator框架然后自动重装老版本即可（如果没有自动重装，重新打开Xcode 14也可以完成安装）。不过，这治标不治本，后面Xcode 15还是无法创建低版本iOS模拟器。

2. 逆向分析

CoreSimulator框架的核心是Versions/Current/CoreSimulator可执行文件，想知道框架升级改了什么导致了当前问题的话，逆向分析这个可执行文件是最快的方式。

以下所使用的逆向工具虽然是免费版本，但是如果不开代理可能下载很慢，这里提供分享链接，希望能对你有所帮助。

2.1. IDA Free

关于逆向工具，我首选的是IDA Pro的免费版IDA Free，虽然功能受限，但是基本的静态分析是可用的，最重要的是免费。需要特别注意的一点是IDA Free被限制了只能处理x86/x64架构的二进制文件，这对CoreSimulator可执行文件不是问题，通过file命令可以知道这个可执行文件是个Mach-O通用二进制文件，包含了x86_64架构。

shell 复制代码 
file /Library/Developer/PrivateFrameworks/CoreSimulator.framework/Versions/A/CoreSimulator

执行输出：

shell 复制代码 
/Library/Developer/PrivateFrameworks/CoreSimulator.framework/Versions/A/CoreSimulator: Mach-O universal binary with 2 architectures: [x86_64:Mach-O 64-bit dynamically linked shared library x86_64] [arm64e]
/Library/Developer/PrivateFrameworks/CoreSimulator.framework/Versions/A/CoreSimulator (for architecture x86_64):	Mach-O 64-bit dynamically linked shared library x86_64
/Library/Developer/PrivateFrameworks/CoreSimulator.framework/Versions/A/CoreSimulator (for architecture arm64e):	Mach-O 64-bit dynamically linked shared library arm64e

建议复制一份CoreSimulator可执行文件到其他目录用于静态分析，用IDA Free打开时选择x86_64架构文件：

当底部的消息输出窗口提示初始化自动分析已完成（"The initial autoanalysis has been finished."）就可以开始进行静态分析。

万事开头难，现在该怎么找到问题所在呢？之前通过修改Info.plist文件中的CFBundleIdentifier属性值绕过了Xcode的限制，那说明CoreSimulator可执行文件很可能内置了各个模拟器版本的CFBundleIdentifier值用于判断，以此为切入口或许能找到新增加的限制判断。

通过快捷键Shift + Fn + F12或[菜单栏 View ] -> [Open subviews ] -> [Strings ]打开字符串窗口，然后快捷键Command + F搜索关键词com.apple.CoreSimulator.SimRuntime.iOS-：

选择任意一个搜索结果双击来到IDA View窗口，通过快捷键X查看引用：

结果没什么用，定位不了在哪里被引用。只好换个思路，从可能相关的函数入手。结合函数列表和模拟器文件的名称（iOS xx.x.simruntime），基本可以确定要找的函数应该和SimRuntime（模拟器运行时）相关。

从这些函数（方法）名可以看出CoreSimulator框架应该是用Objective-C开发的，一般首次加载文件时会弹框提示检测到Objective-C结构，询问是否要解析并重命名方法，以上的方法名经过了解析处理。看方法命名，严重怀疑-[SimRuntime isAvailableWithError:]方法就是我们要找的。在IDA View窗口使用快捷键Fn + F5查看该方法的伪代码：

相对于汇编代码，伪代码可读性确实高了些，方法调用（objc_msgSend）一目了然。不过一些引用数据，特别是字符串没有直接将指针转为实际指向的内容，例如&off_D9D70指针，需要点进去才知道指向的内容是arm64字符串，这导致阅读和搜索（文本搜索快捷键Option + T）伪代码都不方便。

分析一番，收获不大，尝试分析其他相关的方法，也没能找到问题所在。或许可以换个逆向工具试试？

2.2. Hopper Disassembler Demo

Mach-O文件的常用逆向工具还有Hopper Disassembler，它的功能会比IDA Pro弱些，但是更易上手使用。Demo版本虽然功能受限，但是基本够用，唯一需要注意的一点是每次打开只能用30分钟，到时间会弹框强制关闭。

打开Hopper Disassembler，点击Try the Demo开始使用。将需要分析的文件拖进去，会出现弹框：

这里没有被限制只能处理x86/x64架构的二进制文件，可以任选选择。等待自动分析完成就可以开始静态分析，详细使用教程请参考官方教程。

相比IDA Free的伪代码，这个的可读性确实更高些。不过分析一番还是没能找到问题所在，难道只能暂时搁置了？

3. 模拟器日志

如果能向分析源码一样，随时能打印日志和调试断点，逆向分析就轻松了。对于修改和调试二进制文件，前面的逆向工具也不是不能做，只是比较麻烦，而且这些功能在免费版上基本受限用不了。

正当我考虑要不要暂时搁置问题的时候，灵光一闪，日志可能一直都存在！在静态分析中经常能看到日志打印：

而且日志打印好像也没什么限制，猜测应该是一直在输出：

通常日志会被写入文件系统（.log扩展名的文件），那这些日志被输出到哪了呢？尝试搜索.log字符串查找写入文件路径：

%s/Library/Logs/CoreSimulator/CoreSimulator.%s.log应该就是日志文件的路径，不过这路径前面部分的%s还不确定。在汇编显示模式下点击指定行，然后点击右键就可以查看相关引用：

日志文件路径被____SimLogASLInit_block_invoke函数引用了，从伪代码可知路径前面部分的%s是被环境变量HOME的值替换了：

执行env命令打印环境变量可知，HOME变量的值是用户目录路径，例如/Users/xxx，所以模拟器日志文件所在目录的完整路径是/Users/xxx/Library/Logs/CoreSimulator。打开该目录下的CoreSimulator.log文件，发现一直在打印这样的错误日志：

text 复制代码 
Aug  9 21:36:53 mac com.apple.CoreSimulator.simctl[30026] <Error>: Error Domain=com.apple.CoreSimulator.SimError Code=401 "Unable to determine supported architectures for runtime (/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime)" UserInfo={NSLocalizedDescription=Unable to determine supported architectures for runtime (/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime)}

难道这个报错日志是问题的关键？将CoreSimulator框架版本降为885.2后，不再打印类似的错误日志。

补充一点：后续通过逆向发现CoreSimulator.log日志文件实际应该是CoreSimulator框架下的Versions/A/Resources/bin/simctl生成的，不过以上报错的关键信息确实来源于CoreSimulator可执行性文件。

4. supportedArchs

逆向CoreSimulator可执行文件，搜索关键词Unable to determine supported architectures for runtime，通过相关引用定位到-[SimRuntime initWithBundle:error:]方法：

相关伪代码（省略部分）：

objectivec 复制代码 
loc_9658b:
    rax = [r15 objectForKeyedSubscript:@"supportedArchs"];
    rax = [rax retain];
    var_268 = rax;
    if (rax != 0x0) {
            ...
    }
    else {
            rax = (r14)(@class(NSBundle), @selector(bundleWithIdentifier:), @"com.apple.CoreSimulator");
            rax = [rax retain];
            rbx = rax;
            r15 = @"Unable to determine supported architectures for runtime (%@)";
            rdx = r15;
            rcx = r15;
            rax = (r14)(rax, @selector(localizedStringForKey:value:table:), rdx, rcx, 0x0);
            rax = [rax retain];
            r12 = rax;
            if (rax != 0x0) {
                    r15 = rax;
            }
            rax = (r14)(var_218, @selector(bundlePath), rdx, rcx, 0x0);
            rax = [rax retain];
            r15 = [(r14)(@class(NSString), @selector(stringWithFormat:), r15, rax, 0x0) retain];
            [rax release];
            [r12 release];
            [rbx release];
            var_208 = r15;
            rax = [NSError errorWithSimErrno:0x191 localizedDescription:r15];
            rax = [rax retain];
            if (rax != 0x0) {
                    __SimLog(0x3, "-[SimRuntime initWithBundle:error:]", 0x1fa, @"%@", rax, r9, var_3C0);
                    rax = rax;
            }
            r14 = var_1E8;
            r15 = var_1F0;
            rbx = var_238;
            if (r14 != 0x0) {
                    rax = objc_retainAutorelease(rax);
                    *r14 = rax;
            }
            r12 = 0x0;
            r14 = var_1C0;
    }
    ...

逆向885.2版本的CoreSimulator可执行文件，对比同个方法的伪代码，这部分判断逻辑确实是新加的。从以上伪代码可知，r15（根据objectForKeyedSubscript可以推测应该是NSDictionary类型）通过supportedArchs键获取对应值时，因为键不存在所以返回NULL（也就是0x0），进而执行else代码块打印错误日志。那么r15的值是从哪来的呢？

通过不断溯源查找应该可以找到，不过这个方法的伪代码很长，需要耗费不少时间精力。换个思路，根据报错信息中出现的模拟器文件路径（/Library/.../Runtimes/iOS 12.4.simruntime）以及发生错误的方法（-[SimRuntime initWithBundle:error:]），可以大胆猜测错误是在加载模拟器文件初始化SimRuntime对象时发生的，所以r15的值很可能源于模拟器文件中的某个配置文件。

搜索关键词plist查找可能的配置文件：

咦🤔️？这行rax = [r12 pathForResource:@"profile" ofType:@"plist"];代码获取了profile.plist文件的完整路径，感觉很有可能就是它。找到iOS 12.4.simruntime文件，右键显示包内容，然后搜索profile.plist，搜索结果如下：

打开后确实没找到supportedArchs属性。另找一个没报错的模拟器文件，打开其中的profile.plist文件，确实有该属性：

将iOS 12.4.simruntime文件中的profile.plist复制一份到其他地方，然后打开添加supportedArchs属性并保存，最后将修改后的文件替换原来的文件。

重新打开Xcode创建低版本iOS模拟器，还是不行。难道这么做无效？再次检查一下模拟器日志还有没有报错，好吧，原先的错误没了，来了新的错误：

text 复制代码 
Aug  9 23:28:01 mac com.apple.CoreSimulator.simctl[30026] <Error>: Failed to setup launchHostClient for runtime com.apple.CoreSimulator.SimRuntime.iOS-12-4-1: Error Domain=NSPOSIXErrorDomain Code=88 "Malformed Mach-o file" UserInfo={NSLocalizedDescription=Failed to open liblaunch_sim: dlopen(/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime/Contents/Resources/RuntimeRoot/usr/lib/system/host/liblaunch_sim.dylib, 0x0101): tried: '/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime/Contents/Resources/RuntimeRoot/usr/lib/system/host/liblaunch_sim.dylib' (fat file, but missing compatible architecture (have 'x86_64,i386', need 'arm64')), '/System/Volumes/Preboot/Cryptexes/OS/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime/Contents/Resources/RuntimeRoot/usr/lib/system/host/liblaunch_sim.dylib' (no such file), '/Library/Developer/CoreSimulator/Profiles/Runtimes/iOS 12.4.simruntime/Contents/Resources/RuntimeRoot/usr/lib/system/host/liblaunch_sim.dylib' (fat file, but missing compatible architecture (have 'x86_64,i386', need 'arm64')), NSLocalizedFailureReason=Malformed Mach-o file}

关键报错信息：

text 复制代码 
but missing compatible architecture (have 'x86_64,i386', need 'arm64')

报错信息说的很明白，缺少arm64架构。这些低版本的模拟器文件肯定是没有arm64架构的，毕竟发布的时候arm架构的M系列芯片还没出来。逐一查看电脑上已有的iOS模拟器文件，发现supportedArchs属性是从iOS 14.0.simruntime开始出现的，这就对了，iOS 14/Xcode 12/M1芯片都是2020年发布的，也就是说，当前问题只会出现在iOS 14以下。

看来不能完全照搬照抄，将supportedArchs属性中的arm64删除，重新打开Xcode创建低版本iOS模拟器，创建成功！不过尝试启动，却出现了弹框报错：

经过实测发现是模拟器相关的服务没有重启。模拟器服务CoreSimulatorService是CoreSimulator框架的一部分，用于管理模拟器的创建、启动、停止和删除等功能。打开活动监视器，找到com.apple.CoreSimulator.CoreSimulatorService进程，然后结束进程。

重新运行iOS 12.4版本的模拟器，能启动但是黑屏。好吧，可用的低版本iOS模拟器又少了。实测iOS 13.7以下版本不是黑屏就是无法运行和调试应用，真是忙了个寂寞 ！明明Xcode 15的部署目标最低还是iOS 12，却不支持iOS 13.7以下的模拟器。以下来自官方支持文档：

文档中Xcode 14.3.1版本的iOS模拟器显示最低支持iOS 13.7，但实际可下载列表中最低版本已经是iOS 14.0.1。

解决方案

强烈建议先阅读前置文章iOS问题记录 - Xcode 14安装低版本iOS模拟器（持续更新），然后在修改Info.plist文件的基础上，再额外修改模拟器文件中的profile.plist（位于Contents/Resources目录）文件，增加supportedArchs属性，具体增加的内容如下：

注意事项：

  • 建议先复制一份profile.plist文件到其他地方，修改完成后再替换原文件
  • 如果遇到问题的iOS模拟器版本大等于iOS 14.0，那么应该不是同一个问题
  • 实测Xcode 15 beta 5版本最低只支持iOS 13.7版本，而且可能因为配套使用的Simulator.app（Xcode内置）也还处于Beta版，运行调试会有点问题。
  • 如果你还在用Xcode 14却遇到当前问题，建议按问题分析中的操作重装老版本的CoreSimulator框架

总的来说，如果Xcode 15正式版最低也只支持到iOS 13.7版本，那么后续想使用更低版本的iOS模拟器就只能通过Xcode 14。等正式版发布后，会重新测试并更新本篇文章。

以下是一些Xcode版本所支持的最低iOS模拟器版本：

最后更新日期：2023/08/10

Xcode version CoreSimulator framework version Minimum supported simulator version
14.0.1 857.7 12.0
14.2 857.14 12.0
14.3.1 885.2 12.0
15 beta 5 917 13.7

以上数据实测于M芯片的电脑，如果不是M芯片的电脑，可能会因为架构不一致有所差别。不过，更有可能是因为电脑上的Xcode版本和CoreSimulator框架版本不一致导致的，当这两个版本不一致时以CoreSimulator框架版本为主。

最后

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本篇文章由@crasowas发布于CSDN。

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