DOS MZ header
DOS stub
PE header
Section table
Section 1
Section 2
Section ...
Section n
上图是 PE文件结构的总体层次分布。所有 PE文件(甚至32位的 DLLs) 必须以一个简单的 DOS MZ header 开始。我们通常对此结构没有太大兴趣。有了它,一旦程序在DOS下执行,DOS就能识别出这是有效的执行体,然后运行紧随 MZ header 之后的 DOS stub。DOS stub实际上是个有效的 EXE,在不支持 PE文件格式的操作系统中,它将简单显示一个错误提示,类似于字符串 "This program requires Windows" 或者程序员可根据自己的意图实现完整的 DOS代码。通常我们也不对 DOS stub 太感兴趣: 因为大多数情况下它是由汇编器/编译器自动生成。通常,它简单调用中断21h服务9来显示字符串"This program cannot run in DOS mode"。
紧接着 DOS stub 的是 PE header。 PE header 是PE相关结构 IMAGE_NT_HEADERS 的简称,其中包含了许多PE装载器用到的重要域。当我们更加深入研究PE文件格式后,将对这些重要域耳目能详。执行体在支持PE文件结构的操作系统中执行时,PE装载器将从 DOS MZ header 中找到 PE header 的起始偏移量。因而跳过了 DOS stub 直接定位到真正的文件头 PE header。
如果我们将PE文件格式视为一逻辑磁盘,PE header是boot扇区而sections是各种文件,但我们仍缺乏足够信息来定位磁盘上的不同文件,譬如,什么是PE文件格式中等价于目录的东东?别急,那就是 PE header 接下来的数组结构 section table(节表)。 每个结构包含对应节的属性、文件偏移量、虚拟偏移量等。如果PE文件里有5个节,那么此结构数组内就有5个成员。因此,我们便可以把节表视为逻辑磁盘中的根目录,每个数组成员等价于根目录中目录项。
以上就是PE文件格式的物理分布,下面将总结一下装载一PE文件的主要步骤:
当PE文件被执行,PE装载器检查 DOS MZ header 里的 PE header 偏移量。如果找到,则跳转到 PE header。
PE装载器检查 PE header 的有效性。如果有效,就跳转到PE header的尾部。
紧跟 PE header 的是节表。PE装载器读取其中的节信息,并采用文件映射方法将这些节映射到内存,同时付上节表里指定的节属性。
PE文件映射入内存后,PE装载器将处理PE文件中类似 import table(引入表)逻辑部分。
上述步骤是基于本人观察后的简述,显然还有一些不够精确的地方,但基本明晰了执行体被处理的过程。