An In-Depth Look into the Win32 Portable Executable File Format-...

### Win32 Portable Executable (PE) 文件格式深入解析（一） #### PE 文件格式概述 Microsoft 的 Win32 Portable Executable (PE) 文件格式作为 Win32 规范的重要组成部分，自诞生以来就承载着执行文件的核心信息。PE 文件格式不仅应用于传统的 Windows 操作系统，也适用于 Windows CE 和其他衍生系统。这种文件格式的设计目的是为了实现跨不同 CPU 架构的兼容性和可移植性。 #### 历史背景与演变 文章作者 Matt Pietrek 在多年前撰写的一篇关于 PE 文件格式的文章广受好评，即便到了今天，这篇文章依然具有很高的参考价值。然而随着时间的推移，Win32 世界经历了显著的变化，使得原始文章中的部分内容已经过时或不再适用。例如，16 位 Windows 已经被淘汰，而 Win32s 也逐渐淡出人们的视野。随着 Windows NT 版本的不断更新以及新功能的引入，如 DLL 延迟加载、节合并等，原始文章的内容需要更新以反映最新的技术进展。 #### 重要性与应用 理解 PE 文件格式对于程序员来说至关重要，因为它能够揭示操作系统的内部工作原理。通过深入了解 EXE 和 DLL 文件的内部结构，程序员可以更好地掌握如何编写高效、稳定的软件。此外，PE 文件格式不仅是操作系统层面的基础知识，也是现代软件工程中不可或缺的一部分。 #### PE 文件格式的发展 自 1994 年以来，PE 文件格式经历了许多重要的变化： - **64 位 Windows** 的出现引入了一种新的 PE 文件格式变体，以支持更广泛的地址空间需求。 - **Windows CE** 支持多种新型处理器，这要求 PE 文件格式具备更高的灵活性。 - **DLL 延迟加载**、**节合并** 和 **绑定** 等优化技术被广泛采用，提高了应用程序的性能和资源利用率。 - **Microsoft .NET** 技术的出现使得 PE 文件格式有了新的应用场景。虽然 .NET 可执行文件在操作系统层面仍然是标准的 Win32 文件，但 .NET 运行时能够识别这些文件中的元数据和中间语言 (IL)，从而实现了高级别的抽象和动态行为。 #### 错误与修正 原始文章中存在一些错误，例如关于线程局部存储 (TLS) 支持的描述不准确；日期/时间戳字段只在太平洋时区准确；以及 `.rdata` 节的作用被低估等。这些问题都需要在新的文章中得到纠正。 #### PEDUMP 工具的更新 为了配合对 PE 文件格式的深入解析，作者还对 PEDUMP 工具进行了重大改进。新版 PEDUMP 支持 x86 和 IA-64 平台，并能处理 32 位和 64 位 PE 文件。更重要的是，该工具的源代码可供下载，为读者提供了实践学习的机会。 #### PE 文件格式的组成部分 PE 文件格式由以下几个主要部分组成： 1. **DOS Header**：这是一个遗留自 DOS 时代的部分，包含了加载程序所需的最小信息。 2. **PE Signature**：标识文件为 PE 格式的标志。 3. **File Header**：提供了关于文件的基本信息，如机器类型、文件大小等。 4. **Optional Header**：包含可选但重要的信息，如入口点地址、段表等。 5. **Section Table**：定义了文件中的各个节（section），每个节代表一段逻辑区域，如代码、数据等。 6. **Data Directories**：提供关于文件中特定数据的指向和大小信息。 #### 结论 通过对 PE 文件格式的深入分析，不仅可以帮助我们理解现代操作系统的内部运作机制，还能提高编写高质量应用程序的能力。随着技术的进步，PE 文件格式也在不断发展和完善，保持对其最新特性和细节的关注对于软件开发者来说是非常有益的。