PE文件格式详解：1.9版译文

"PE文件格式1.9版的完整译文，涵盖了PE文件的基本结构和原理。" PE（Portable Executable）文件格式是Windows操作系统中用于可执行程序、动态链接库（DLL）、驱动程序等二进制文件的标准格式。这个格式在1993年由微软设计并被TIS（Tool Interface Standard）委员会批准，它基于COFF（Common Object File Format）文件格式，并进行了扩展以适应Windows环境。 一、PE文件的构成 ------------------ 1. **MS-DOS Stub**：PE文件开头包含一个MS-DOS兼容的“存根”程序，使得PE文件能在MS-DOS环境下运行，尽管它通常仅用于识别和跳转到PE头。 2. **签名和魔数**：紧随MS-DOS Stub后是一个32位的签名，即魔数0x00004550，表示这是个PE文件，常被称为"NT Signature"或"PE Signature"。 3. **COFF文件头**：接着是按照COFF格式定义的文件头，提供了关于文件的基本信息，如机器类型、节的数量和位置等。 二、PE文件头（File Header） ---------------------------- PE文件头包括了两个部分： 1. **COFF Header**：遵循COFF标准，包含如目标机器类型、字符集、文件大小等信息。 2. **PE Optional Header**：这是PE特有的部分，包含了更多关于PE文件的元数据，如程序入口点地址、代码和数据的大小、导入和导出表的位置等。 三、PE Optional Header的结构 -------------------------------- PE Optional Header分为两种类型：DLL文件和可执行文件（EXE）。它包括以下字段： - **Magic Number**：区分常规EXE和DLL，如0x10B对应常规EXE，0x20B对应DLL。 - **Characteristics**：描述文件的属性，如是否可执行、是否可重定位等。 - **Image Base**：程序在内存中的默认加载地址。 - **Section Table**：指向节表的指针，节是PE文件的基本组织单元，包含代码、数据等。 - **Data Directories**：包含若干个数据目录，如导入表、导出表、资源表等，它们指示了特定信息在文件中的位置。 四、节（Section） ------------------- PE文件由多个节组成，每个节都有自己的名称、属性和数据。常见的节如`.text`（代码）、`.data`（初始化数据）、`.bss`（未初始化数据）等。每个节都有其大小、虚拟地址和物理地址。 五、其他关键元素 ------------------ 1. **导入表（Import Table）**：记录了程序需要调用的外部函数及其所在的DLL。 2. **导出表（Export Table）**：若为DLL，列出对外提供的函数和变量。 3. **资源表（Resource Table）**：存储应用程序的图标、字符串、菜单等资源。 4. **重定位表（Relocation Table）**：当PE文件在不同地址加载时，调整内部指针的依据。 5. **调试信息（Debug Information）**：用于编译器和调试器的辅助信息。 在开发和分析Windows应用程序时，理解PE文件格式是至关重要的，它涉及到程序的加载、运行和调试等多个环节。同时，`<winnt.h>`头文件和`imagehlp.dll`库提供了一些API来处理PE相关的操作，如解析文件头、读取数据目录等。 了解和掌握PE文件格式，对于逆向工程、软件安全分析、程序调试等领域都具有基础性的价值。