Win32可执行文件格式探索：PE文件内幕解析

"这篇文章深入探讨了PE文件的内部结构，主要关注Microsoft的Win32可移植可执行（Portable Executable, PE）文件格式，该格式广泛应用于基于Win32的系统，如Windows NT、Win32s和Windows 95，并且在Windows 2000及后续操作系统中继续扮演关键角色。作者Matt Pietrek旨在帮助读者理解PE文件格式，而不仅仅是研究其十六进制数据，而是解释其与程序员日常工作的关联。文章以线程局部变量的实现为例，展示了PE文件如何简洁地处理这类概念。此外，由于许多读者可能有16位Windows背景，文章对比了Win32 PE文件格式和16位NE文件格式的结构。文中还提及Microsoft的新的OBJ文件格式，它与PE格式有共同之处，但由于缺乏官方文档，作者将对其进行揭秘。最后，文章提到了Windows NT的设计背景，其受到VAX VMS和UNIX的影响，揭示了操作系统与执行文件格式之间的历史联系。" 在深入探讨PE文件格式时，我们首先需要了解PE文件的基本构成。PE文件由多个部分组成，包括文件头、节区（section headers）和节区数据。文件头包含了文件的标识信息，如魔数（magic number）、文件类型（DLL、EXE等）以及指向节区表的指针。节区是PE文件的基本组织单元，每个节区可以包含代码、数据、资源等不同类型的元素。 PE文件的一个重要特性是它的可移植性，这意味着同一PE文件可以在不同的Win32平台上运行，无需重新编译。这得益于PE文件的模块化设计，它支持动态链接，允许程序在运行时加载所需的库和函数。例如，DLL（动态链接库）就是PE文件的一种形式，它们可以被多个进程共享，从而节省内存。 线程局部存储（TLS）是PE文件支持的另一种高级特性，正如作者通过`__declspec(thread)`关键字的例子所示。这个关键字指示编译器为每个线程分配一个独立的变量副本，确保线程间的隔离。在PE文件中，TLS信息被编码在文件头和节区中，使得操作系统在创建新线程时能正确初始化这些变量。 对于从16位Windows过渡到Win32的开发者，PE文件格式引入了一些显著的变化。16位的NE文件格式没有PE那么复杂，它没有明确的节区概念，而是使用固定大小的段（segment）。PE文件则引入了更灵活的节区结构，支持更大的地址空间和更多的功能。 微软的新OBJ文件格式，与PE文件紧密相关，是为了优化编译和链接过程。OBJ文件包含编译器生成的中间代码和符号信息，它们在链接时合并成PE文件。由于缺乏官方文档，作者将揭示这种格式的一些细节，这对于逆向工程和调试工作非常有价值。 这篇文章提供了一个深入了解PE文件结构的机会，帮助开发者更好地理解和利用Win32平台的特性。通过对比旧的NE格式和新的PE格式，以及介绍OBJ文件格式，读者可以全面了解微软在构建其操作系统和开发工具时所做的改进。对于那些需要处理PE文件或进行系统级编程的人员，这篇文章是不可多得的参考资料。