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[原创]PE头、区段解析
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发表于: 2021-11-30 11:12
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感谢互联网的知识分享。
PE文件的全称是Portable Executable ，意为可移植的可执行文件，常见的有EXE，DLL，SYS，COM，OCX，PE文件是微软Windows操作系统上的程序文件。
简单来理解，就是一种数据结构。我们知道知道CPU只认识二进制数，所以可执行文件保存在磁盘中都是以二进制数保存的，不过为了查看，所以市面上的编辑器都是用16进制显示的，比如下面这样，使用010Editer打开一个PE文件：
PE文件结构如下：
有的数据结构是用来执行的代码，有的数据结构是用来保存数据。
首先是DOS头和DOS存根，它们的存在主要是用来兼容DOS系统。当我们的程序运行在DOS系统的时候，就会运行DOS存根中的代码，代码内容就是输出一段字符串告诉用户，这个程序不能在16位系统运行。
而DOS头保存了程序的信息，DOS头的定义如下：
这里面有用的信息就两个：
PE头结构如下：
注意：e_magic是word类型，占两个字节;Signature是dword类型，占四个字节。
Signature表示是否是PE，vs中有一个宏来定义它：
PE头其实由两部分组成，一个是标准PE文件头，一个是可选头。
先说标准PE头：
在VS中继续跟进查看PE文件头结构体：
下面做一些重点介绍：
Machine:
微软也给出了相应平台的宏定义：
NumberOfSections:
用loadPE打开一个PE文件，可以看到其区段：
常用区段：
.text: 代码段，里面的数据都是代码，有的编译器也叫做code段，其实都是宏定义的；
.data：数据段（可读写），存放全局变量和静态变量；
.rdata:数据段（只读）；
.idata:导入数据区段，存放导入表数据信息；
.edata:导出数据区段，存放导出表数据信息；
.rsrc：资源段；
.bss:存放未初始化数据；
.crt:c++ 运行时库 runtime；
.reloc：重定位；
.tls：线程局部存储。
Characteristics：
PE文件的属性，相应宏定义如下：
其结构体成员如下：
Magic
宏定义PE是32位还是64位
AddressOfEntryPoint：
Subsystem：
可执行文件期望的子系统的值，宏定义如下：
通过C++打印相关成员，在监视中，我们也能看到相关成员的属性值：
区段也是一个结构：
前面我们在loadPE中打开，已经能看到区段表相关信息：
现在通过已经了解到的，模仿loadPE，用控制台程序写一个PE 区段表解析器。
Microsoft Visual Studio提供了一个宏（IMAGE_FIRST_SECTION ）来定义定位区段表：
以此来定义一个区段头：
然后去PE文件标准头的地址：
IMAGE_FILE_HEADER 有个值表示了区段数量，可以根据这个数量来进行遍历：
代码如下：
typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER { // DOS .EXE header
WORD e_magic; // Magic number
WORD e_cblp; // Bytes on last page of file
WORD e_cp; // Pages in file
WORD e_crlc; // Relocations
WORD e_cparhdr; // Size of header in paragraphs
WORD e_minalloc; // Minimum extra paragraphs needed
WORD e_maxalloc; // Maximum extra paragraphs needed
WORD e_ss; // Initial (relative) SS value
WORD e_sp; // Initial SP value
WORD e_csum; // Checksum
WORD e_ip; // Initial IP value
WORD e_cs; // Initial (relative) CS value
WORD e_lfarlc; // File address of relocation table
WORD e_ovno; // Overlay number
WORD e_res[4]; // Reserved words
WORD e_oemid; // OEM identifier (for e_oeminfo)
WORD e_oeminfo; // OEM information; e_oemid specific
WORD e_res2[10]; // Reserved words
LONG e_lfanew; // File address of new exe header
} IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;
typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER { // DOS .EXE header
WORD e_magic; // Magic number
WORD e_cblp; // Bytes on last page of file
WORD e_cp; // Pages in file
WORD e_crlc; // Relocations
WORD e_cparhdr; // Size of header in paragraphs
WORD e_minalloc; // Minimum extra paragraphs needed
WORD e_maxalloc; // Maximum extra paragraphs needed
WORD e_ss; // Initial (relative) SS value
WORD e_sp; // Initial SP value
WORD e_csum; // Checksum
WORD e_ip; // Initial IP value
WORD e_cs; // Initial (relative) CS value
WORD e_lfarlc; // File address of relocation table
WORD e_ovno; // Overlay number
WORD e_res[4]; // Reserved words
WORD e_oemid; // OEM identifier (for e_oeminfo)
WORD e_oeminfo; // OEM information; e_oemid specific
WORD e_res2[10]; // Reserved words
LONG e_lfanew; // File address of new exe header
} IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;
typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER { WORD Machine; //运行平台，在不同平台上，其值也不一样
WORD NumberOfSections; //区段数据数量
DWORD TimeDateStamp; //文件什么时候被创建的
DWORD PointerToSymbolTable; //指向符号表的偏移指针
DWORD NumberOfSymbols; //符号表中的符号数量
WORD SizeOfOptionalHeader; //文件头扩展头的大小
WORD Characteristics; //PE文件的属性
} IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;
typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER { WORD Machine; //运行平台，在不同平台上，其值也不一样
WORD NumberOfSections; //区段数据数量
DWORD TimeDateStamp; //文件什么时候被创建的
DWORD PointerToSymbolTable; //指向符号表的偏移指针
DWORD NumberOfSymbols; //符号表中的符号数量
WORD SizeOfOptionalHeader; //文件头扩展头的大小
WORD Characteristics; //PE文件的属性
} IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;
typedef struct _IMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER { WORD Magic; //文件类型的标识 32位的PE还是64位PE
BYTE MajorLinkerVersion; //链接器主版本号
BYTE MinorLinkerVersion;//链接器子版本号
DWORD SizeOfCode; //区段的总大小
DWORD SizeOfInitializedData; //已初始化数据段的大小
DWORD SizeOfUninitializedData;//未初始化数据段的大小
DWORD AddressOfEntryPoint; // 程序入口RVA
DWORD BaseOfCode; //代码段机址RVA
DWORD BaseOfData;//数据段基址RVA
DWORD BaseOfBss;//入口点，文件在内存中的首选装入地址
DWORD GprMask;
DWORD CprMask[4];
DWORD GpValue;
} IMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER, *PIMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER;
typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER64 { WORD Magic;
BYTE MajorLinkerVersion;
BYTE MinorLinkerVersion;
DWORD SizeOfCode;
DWORD SizeOfInitializedData;
DWORD SizeOfUninitializedData;
DWORD AddressOfEntryPoint;
DWORD BaseOfCode;
ULONGLONG ImageBase;
DWORD SectionAlignment;//映像文件在装入内存中区段的对齐大小 ,通常是0x1000
DWORD FileAlignment;//磁盘中节区对齐大小
WORD MajorOperatingSystemVersion;//操作系统最低版本的主版本号
WORD MinorOperatingSystemVersion;//操作系统最低版本的子版本号
WORD MajorImageVersion;
WORD MinorImageVersion;
WORD MajorSubsystemVersion;
WORD MinorSubsystemVersion;
DWORD Win32VersionValue; //保留值 最低为00000000
DWORD SizeOfImage;
DWORD SizeOfHeaders;//ms—dos头，pe头，区段表总和
DWORD CheckSum;//映像文件静态和
WORD Subsystem;//可执行文件期望的子系统的值
WORD DllCharacteristics;//dllMain函数何时被调用
ULONGLONG SizeOfStackReserve;//exe中线程被保存的堆栈大小
ULONGLONG SizeOfStackCommit;//栈初始化的内存大小 默认大小4kb
ULONGLONG SizeOfHeapReserve;//堆初始化的内存大小默认大小1mb
ULONGLONG SizeOfHeapCommit;//每次指派给堆的大小，默认4kb
DWORD LoaderFlags;// 和调试有关 模式0
DWORD NumberOfRvaAndSizes;//数据目录成员的数量 一般16个
IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
} IMAGE_OPTIONAL_HEADER64, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER64;
typedef struct _IMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER { WORD Magic; //文件类型的标识 32位的PE还是64位PE
BYTE MajorLinkerVersion; //链接器主版本号
BYTE MinorLinkerVersion;//链接器子版本号
DWORD SizeOfCode; //区段的总大小
DWORD SizeOfInitializedData; //已初始化数据段的大小
DWORD SizeOfUninitializedData;//未初始化数据段的大小
DWORD AddressOfEntryPoint; // 程序入口RVA
DWORD BaseOfCode; //代码段机址RVA
DWORD BaseOfData;//数据段基址RVA
DWORD BaseOfBss;//入口点，文件在内存中的首选装入地址
DWORD GprMask;
DWORD CprMask[4];
DWORD GpValue;
} IMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER, *PIMAGE_ROM_OPTIONAL_HEADER;
typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER64 { WORD Magic;
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楼主写的不错，帮你补充一下官方文档 PE Format 另外，老王卖瓜，自卖自夸。推荐你使用我的编辑器查看PE文件的结构。 （具体内容可参考我发的帖子 EDX编辑器， 下载地址 www.ed-x.cc )
还可以支持coff,elf, archive等。
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ollydbg x64也支持pe文件等文件结构解析. |
