### PE格式解析 PE(Portable Executable)格式是微软为Windows操作系统定义的一种文件格式标准,主要用于可执行文件、动态链接库、某些类型的静态库以及Windows安装程序包等。PE文件格式设计灵活,支持多种文件类型,并且具备良好的跨平台移植性。 #### PE格式基本结构 PE格式文件的基本结构包括一个DOS头、一个DOS存根、一个PE签名、一个文件头、一个可选头以及一系列节表等部分组成。每一部分都有其特定的功能和数据存储方式。 - **DOS头**:位于文件最开始的位置,主要目的是为了兼容旧版的操作系统。 - **DOS存根**:紧接着DOS头之后,通常包含一段简单的代码,当在不支持PE格式的系统上运行时,这段代码会显示一条错误消息。 - **PE签名**:标识文件为PE格式的标准标志,值为“PE\0\0”。 - **文件头**:包含文件的基本属性,如机器类型(例如x86或x64)、节的数量等。 - **可选头**:提供更为详细的文件信息,包括虚拟地址大小、节对齐等信息。 - **节表**:列出文件中所有节的信息,每个节都包含一个名为`_IMAGE_SECTION_HEADER`的结构体,用于描述该节的具体属性。 #### _IMAGE_SECTION_HEADER 结构体解析 `_IMAGE_SECTION_HEADER`结构体定义了PE文件中节的具体信息: ```c typedef struct _IMAGE_SECTION_HEADER { UCHAR Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME]; union { ULONG PhysicalAddress; ULONG VirtualSize; } Misc; ULONG VirtualAddress; ULONG SizeOfRawData; ULONG PointerToRawData; ULONG PointerToRelocations; ULONG PointerToLinenumbers; USHORT NumberOfRelocations; USHORT NumberOfLinenumbers; ULONG Characteristics; } IMAGE_SECTION_HEADER, *PIMAGE_SECTION_HEADER; ``` - **Name**:8个字符的数组,表示该节的名称。 - **Misc**:一个联合体,包含了物理地址和虚拟大小两个成员。 - `PhysicalAddress`:节的物理地址。 - `VirtualSize`:节在内存中的实际大小。 - **VirtualAddress**:节在内存中的虚拟地址。 - **SizeOfRawData**:原始数据的实际大小。 - **PointerToRawData**:指向原始数据的指针。 - **PointerToRelocations**:指向重定位表的指针。 - **PointerToLinenumbers**:指向行号表的指针。 - **NumberOfRelocations**:重定位条目的数量。 - **NumberOfLinenumbers**:行号的数量。 - **Characteristics**:描述节特性的标志位集合。 #### 特性标志位 `Characteristics`字段是节特性的一个32位无符号整数,用于描述节的属性,常见的标志位有: - **0x00000020**:`IMAGE_SCN_CNT_CODE`,表示该节包含可执行代码。 - **0x00000040**:`IMAGE_SCN_CNT_INITIALIZED_DATA`,表示该节包含已初始化的数据。 - **0x00000080**:`IMAGE_SCN_CNT_UNINITIALIZED_DATA`,表示该节包含未初始化的数据。 - **0x04000000**:`IMAGE_SCN_MEM_EXECUTE`,表示该节可以执行。 - **0x08000000**:`IMAGE_SCN_MEM_READ`,表示该节可以读取。 - **0x20000000**:`IMAGE_SCN_MEM_WRITE`,表示该节可以写入。 #### 获取节头信息 通过`GetSectionHdrByName`函数可以从PE文件中获取指定名称的节头信息: ```c BOOL WINAPI GetSectionHdrByName(LPVOID lpFile, IMAGE_SECTION_HEADER* sh, char* szSection) { PIMAGE_SECTION_HEADER psh; int nSections = NumOfSections(lpFile); int i; if ((psh = (PIMAGE_SECTION_HEADER)SECHDROFFSET(lpFile)) != NULL) { for (i = 0; i < nSections; i++) { if (!strcmp(psh->Name, szSection)) { CopyMemory((LPVOID)sh, (LPVOID)psh, sizeof(IMAGE_SECTION_HEADER)); return TRUE; } else { psh++; } } } return FALSE; } ``` 该函数遍历所有的节头,比较名称是否匹配,如果找到匹配的节,则返回该节的头部信息。 #### ImageDirectoryOffset 函数解析 `ImageDirectoryOffset`函数用于获取PE文件中指定目录项的偏移量: ```c LPVOID WINAPI ImageDirectoryOffset(LPVOID lpFile, DWORD dwIMAGE_DIRECTORY) { PIMAGE_OPTIONAL_HEADER poh; PIMAGE_SECTION_HEADER psh; int nSections = NumOfSections(lpFile); int i = 0; LPVOID VAImageDir; /* 检查目录索引的有效性 */ if (dwIMAGE_DIRECTORY >= poh->NumberOfRvaAndSizes) return NULL; /* 获取可选头和节表的偏移量 */ poh = (PIMAGE_OPTIONAL_HEADER)OPTHDROFFSET(lpFile); psh = (PIMAGE_SECTION_HEADER)SECHDROFFSET(lpFile); /* 查找目标目录项所在的内存区域 */ // ... (省略查找过程) return VAImageDir; } ``` 此函数首先验证目录索引的有效性,然后根据索引计算出目标目录项的虚拟地址。这有助于确定特定数据结构在内存中的位置,例如导入表、导出表等。 总结来说,PE格式是一种复杂但功能强大的文件格式,它不仅允许开发者将代码和数据组织成多个独立的节,还提供了丰富的元数据,使得操作系统能够高效地加载和管理这些文件。通过深入理解PE格式及其各个组成部分,开发者可以更好地控制应用程序的行为和性能。
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