Win32可执行文件格式PE详解

"这篇文档详细介绍了PE文件结构，包括PE头、各数据段和各节结构，以及如何防止病毒攻击。作者通过与16位的NE文件格式对比，帮助读者理解Win32平台上的PE文件格式。" 在Windows操作系统中，PE（Portable Executable）文件格式是用于存放可执行程序、动态链接库（DLL）、驱动程序等二进制代码的标准。该格式由Microsoft在Win32环境下引入，并在后续的操作系统中广泛使用，包括Windows 2000及更高版本。 PE文件结构主要分为以下几个部分： 1. **DOS头**：PE文件起始于一个MS-DOS兼容的引导头，允许文件在不支持PE格式的DOS环境下运行。它包含一个简单的跳转指令，将控制权转移到PE头。 2. **PE头**：PE头位于DOS头之后，它由两部分组成：COFF（Common Object File Format）标头和PE标志。COFF标头包含了关于文件的通用信息，如机器类型、文件类型（可执行文件、DLL等）和节表入口。PE标志则标识了这是PE文件。 3. **节表**：PE文件的逻辑结构被划分为若干节（Section），每个节都包含特定类型的代码或数据。常见的节有.text（代码）、.data（初始化数据）、.bss（未初始化数据）等。节表包含了每个节的名称、虚拟地址、大小等信息。 4. **导出和导入表**：导出表列出程序对外提供的函数和数据，其他模块可以通过导入表引用这些导出项。导入表则记录了程序依赖的外部函数和数据，这些通常来自其他DLL。 5. **资源表**：包含了应用程序的图标、字符串、菜单等资源信息。 6. **重定位表**：由于PE文件可能在不同的地址加载，重定位表用于记录代码和数据中的相对地址，以便在加载时进行修正。 7. **调试信息**：这部分提供了用于调试的信息，如调试符号和调试记录。 8. **线程局部存储（TLS）**：线程局部变量（如`declspec(thread)`声明的变量）在PE文件中通过TLS目录来管理，确保每个线程拥有自己独立的副本。 关于防止病毒攻击，PE文件的结构允许添加数字签名和验证机制，以确保文件的完整性和来源。此外，通过代码完整性检查和安全特性，如DEP（Data Execution Prevention）和ASLR（Address Space Layout Randomization），可以增强系统的安全性。 了解PE文件结构对于逆向工程、软件调试和病毒分析等工作至关重要。与16位的NE文件相比，PE文件提供更强大的功能，如支持多线程、动态链接、以及更灵活的内存管理和安全特性。通过学习PE文件结构，开发者能更好地理解和优化Win32应用程序的性能，同时也能更好地应对安全挑战。