PE格式

PE(Portable Executable)格式,是微軟Win32環境可移植執行檔(如exe、dll、vxd、sys和vdm等)的標準檔案格式。PE格式衍生於早期建立在VAX(R)VMS(R)上的COFF(Common Object File Format)檔案格式。

基本介紹

  • 中文名:PE格式
  • 外文名:Portable Executable
  • 類別執行檔
  • 空間:平面地址
  • 主要:DOS Stub
概述,pe的具體結構,IMAGE_DOS_HEADER,IMAGE_NT_HEADERS,IMAGE_SECTION_HEADER,

概述

Portable 是指對於不同的Windows版本和不同的CPU類型上PE檔案的格式是一樣的,當然CPU不一樣了,CPU指令的二進制編碼是不一樣的。只是檔案中各種東西的布局是一樣的。
PE檔案使用的是一個平面地址空間,所有代碼和數據都合併在一起,組成一個很大的結構。主要有:
下面是一個簡化的PE檔案格式
PE檔案格式PE檔案格式
簡化PE檔案格式
DOS MZ Header
PE Header
Section Table
Section 1
Section 2
...
Section n
Dos Mz head 和Dos stub和稱Dos檔案頭,PE檔案的第一個位元組起始於MS-DOS頭部,被稱作IMAGE_DOS_HEADER.緊隨Dos stub的是PE檔案頭(PE Header),PE Header是PE相關結構NT映像頭(IMAGE_NT_HEADERS)的簡稱,其中包含許多PE裝載器用到的重要欄位。
1、入口點 Entry Point
2、檔案偏移地址 File Offset
3、虛擬地址 Virtual Address 簡稱:VA
4、基地址 ImageBase
5、相對虛擬地址 Relative Virual Address 簡稱:RVA
公式: RVA (相對虛擬地址) =VA (虛擬地址) - ImageBase (基地址)
檔案偏移地址和虛擬地址轉換
在X86系統中,每個記憶體頁的大小是4KB,即0X1000個位元組。
檔案偏移地址 File Offset = RVA (相對虛擬地址) - ΔK
檔案偏移地址 File Offset = VA (虛擬地址) - ImageBase (基地址) - ΔK
pe具體結構圖:
pe格式的結構體定義可以在編譯器的include資料夾里的winnt.h找到。

pe的具體結構

如下所示(經過簡化的,具體的可以查看winnt.h,不同字長的結構,其實大體一樣的)。
幾個宏定義
typedef unsigned long DWORD;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned char BYTE;

IMAGE_DOS_HEADER

typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER
{
WORD e_magic; //魔術數字,所有MS-DOS兼容的執行檔都將此值設為0X4D5A(MZ)
WORD e_cblp; //檔案最後頁的位元組數
WORD e_cp; //檔案頁數
WORD e_crlc; //重定義元素個數
WORD e_cparhdr; //頭部尺寸,以段落為單位
WORD e_minalloc; //所需的最小附加段
WORD e_maxalloc; //所需的最大附加段
WORD e_ss; //初始的SS值(相對偏移量)
WORD e_sp; //初始的SP值
WORD e_csum; //校驗和
WORD e_ip; //初始的IP值
WORD e_cs; //初始的CS值(相對偏移量)
WORD e_lfarlc; //重分配表檔案地址
WORD e_ovno; //覆蓋號
WORD e_res[4]; //保留字
WORD e_oemid; //OEM標識符(相對e_oeminfo)
WORD e_oeminfo; //OEM信息
WORD e_res2[10]; //保留字
DWORD e_lfanew; //新exe頭部的檔案地址
}IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;

IMAGE_NT_HEADERS

#define IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES 16
typedef struct IMAGE_NT_HEADERS
{
DWORD Signature;
IMAGE_FILE_HEADER FileHeader;
IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 OptionalHeader;
}IMAGE_NT_HEADERS,*PIMAGE_NT_HEADERS;
typedef struct IMAGE_FILE_HEADER
{
WORD Machine;
WORD NumberOfSections;//節的數量
DWORD TimeDateStamp;
DWORD PointerToSymbols;
DWORD NumberOfSymbols;
WORD SizeOfOptionalHeader;
WORD Characteristics;
}IMAGE_FILE_HEADER,*PIMAGE_FILE_HEADER;
{
WORD Magic;
BYTE MajorLinkerVersion;
BYTE MinorLinkerVersion;
DWORD SizeOfCode;
DWORD SizeOfInitializedData;
DWORD SizeOfUnInitializedData;
DWORD AddressOfEntryPoint;
DWORD BaseOfCode;
DWORD BaseOfData;
DWORD ImgaeBase;
DWORD SectionAlignment;
DWORD FileAlignment;
WORD MajorOperatingSystemVersion;
WORD MinorOperatingsystemversion;
WORD MajorImageVersion;
WORD MinorImageVersion;
WORD MajorSubsybtemVersion;
WORD MinorSubsybtemVersion;
DWORD Win32VersionValue;
DWORD SizeOfImage;
DWORD SizeoOfHeaders;
DWORD CheckSum;
WORD Subsystem;
WORD DllCharacteristics;
DWORD SizeOfStackReserve;
DWORD SizeOfStackCommit;
DWORD SizeOfHeapReserve;
DWORD SizeOfHeapCommit;
DWORD LoaderFlages;
DWORD NumberOfRvaAndSizes;
IMAGE_DATA_DIRECTORY DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
}IMAGE_OPTIONAL_HEADER32,*PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32;

IMAGE_SECTION_HEADER

PE檔案頭後是節表,在winnt.h下如下定義
typedef struct _IMAGE_SECTION_HEADER
{
//IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME=8
BYTE Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME];//節表名稱,如“.text”
union
{
DWORD PhysicalAddress;//物理地址
DWORD VirtualSize;//真實長度,這兩個值是一個聯合結構,可以使用其中的任何一個,//一般是節的數據大小
} Misc;
DWORD VirtualAddress;//RVA
DWORD SizeOfRawData;//物理長度
DWORD PointerToRawData;//節基於檔案的偏移量
DWORD PointerToRelocations;//重定位的偏移
DWORD PointerToLinenumbers;//行號表的偏移
WORD NumberOfRelocations;//重定位項數目
WORD NumberOfLinenumbers;//行號表的數目
DWORD Characteristics;//節屬性 如可讀,可寫,可執行等
} IMAGE_SECTION_HEADER, *PIMAGE_SECTION_HEADER;
typedef struct IMAGE_THUNK_DATA
{
union
{
DWORD ForwarderString;
DWORD Function;
DWORD Ordinal;
DWORD AddressOfData;
}u1;
}IMAGE_THUNK_DATA,*PIMAGE_THUNK_DATA;
typedef struct IMAGE_IMPORT_BY_NAME
{
WORD Hint;
BYTE Name;
}IMAGE_IMPORT_BY_NAME;

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