PE 文件格式详解

PE文件 是微软 Win32 环境下可执行文件的标准格式。

所谓的可执行文件并不仅仅是常见的 EXE 文件，DLL,SYS,VXD 等文件也都属于 PE 格式。

                                                                 |-------> DOS_MZ_Header ------> 结构体：IMAGE_DOS_HEADER

                        |-------> DOS_Header ------|

                        |                                        |-------> DOS_Stub ------->"This program cannot be run in DOS mode."

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PE 文件格式        |-------> PE_Header -------> 结构体：IMAGE_NT_HEADERS

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                        |-------> Section_Table --------> 结构体：IMAGE_SECTION_HEADER

IMAGE_DOS_HEADER 结构体：

typedef struct _IMAGE_DOS_HEADER  // 该结构体大小为 64byte。
{
    WORD   e_magic;   // DOS 可执行文件标记。值为 0x5A4D,由于低位在前高位在后，所以存储为 0x4D5A。即 ASCII 字符为"MZ"。
    WORD   e_cblp;                    
    WORD   e_cp;                        
    WORD   e_crlc;                      
    WORD   e_cparhdr;  
    WORD   e_minalloc;    
    WORD   e_maxalloc;            
    WORD   e_ss;        // DOS 代码的初始化堆栈。
    WORD   e_sp;        // DOS 代码的初始化堆栈指针SP。
    WORD   e_csum;      
    WORD   e_ip;        // DOS 代码的初始化指令入口[指针IP]
    WORD   e_cs;        // DOS 代码的初始化堆栈入口。
    WORD   e_lfarlc;      
    WORD   e_ovno;                      
    WORD   e_res[4];        
    WORD   e_oemid;      
    WORD   e_oeminfo;   
    WORD   e_res2[10];  
    LONG   e_lfanew;    // PE 文件头偏移位置。
  } IMAGE_DOS_HEADER, *PIMAGE_DOS_HEADER;

IMAGE_NT_HEADERS 结构体：

typedef struct _IMAGE_NT_HEADERS
{
  DWORD  Signature;  // 标识 PE 文件头部。值为 0x00004550,ASCII 码即 "PE00"。
  IMAGE_FILE_HEADER  FileHeader; 
  IMAGE_OPTIONAL_HEADER32  OptionalHeader;
} IMAGE_NT_HEADERS32, *PIMAGE_NT_HEADERS32;

IMAGE_FILE_HEADER 结构体：

typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER
{
  WORD  Machine;   // 计算机的体系结构类型。
  WORD  NumberOfSections; // 节数。这指示节表的大小, 它紧跟在标题后面。
  DWORD TimeDateStamp; // 图像的时间戳的低32位。这表示链接器创建映像的日期和时间。
  DWORD PointerToSymbolTable;  // 符号表的偏移量
  DWORD NumberOfSymbols;     // 符号表中的符号数。
  WORD  SizeOfOptionalHeader; // 紧跟在该结构体后面的 IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 结构体的大小。
  WORD  Characteristics;   // 图像的特征。
} IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;

IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 结构体：

typedef struct _IMAGE_OPTIONAL_HEADER 
{
  WORD   Magic;  // 图像文件的状态。
  BYTE   MajorLinkerVersion; // 链接器的主要版本号。
  BYTE   MinorLinkerVersion; // 链接器的次要版本号。
  DWORD  SizeOfCode;  // 代码节的大小。
  DWORD  SizeOfInitializedData; // 初始化数据节的大小。
  DWORD  SizeOfUninitializedData; // 未初始化数据节的大小。
  DWORD  AddressOfEntryPoint; // 指向入口点函数的指针。
  DWORD  BaseOfCode; // 指向代码节的开头的指针
  DWORD  BaseOfData; // 指向数据节开头的指针
  DWORD  ImageBase;  // 在内存中加载图像的第一个字节的首选地址。
  DWORD  SectionAlignment; // 在内存中加载的节的对齐方式。
  DWORD  FileAlignment; // 图像文件中各节的原始数据的对齐方式
  WORD   MajorOperatingSystemVersion; // 所需操作系统的主要版本号。
  WORD   MinorOperatingSystemVersion; // 所需操作系统的次要版本号。
  WORD   MajorImageVersion; // 图像的主要版本号。
  WORD   MinorImageVersion; // 图像的次要版本号。
  WORD   MajorSubsystemVersion; // 子系统的主要版本号。
  WORD   MinorSubsystemVersion; // 子系统的次要要版本号。
  DWORD  Win32VersionValue; // 必须为 0。
  DWORD  SizeOfImage; // 图像的大小。
  DWORD  SizeOfHeaders; // 头结构体的总大小，
  DWORD  CheckSum;  // 图像文件校验和。
  WORD   Subsystem; // 运行此映像所需的子系统。
  WORD   DllCharacteristics;  // 图像的 DLL 特征。
  DWORD  SizeOfStackReserve;  // 要为堆栈保留的字节数。
  DWORD  SizeOfStackCommit;  // 要为堆栈提交的字节数。
  DWORD  SizeOfHeapReserve;  // 要为本地堆保留的字节数。
  DWORD  SizeOfHeapCommit;  // 要为本地堆提交的字节数。
  DWORD  LoaderFlags;
  DWORD  NumberOfRvaAndSizes; 
  IMAGE_DATA_DIRECTORY  DataDirectory[IMAGE_NUMBEROF_DIRECTORY_ENTRIES];
} IMAGE_OPTIONAL_HEADER32, *PIMAGE_OPTIONAL_HEADER32;

IMAGE_DATA_DIRECTORY 结构体：

typedef struct _IMAGE_DATA_DIRECTORY
{
  DWORD VirtualAddress;  // 表的相对虚拟地址。
  DWORD Size;  // 表的大小。
} IMAGE_DATA_DIRECTORY, *PIMAGE_DATA_DIRECTORY;

IMAGE_SECTION_HEADER 结构体：

typedef struct _IMAGE_SECTION_HEADER
{
  BYTE  Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME]; // 用了定义区块名。
  union {
    DWORD PhysicalAddress; // 文件地址。
    DWORD VirtualSize; // 加载到内存中的节的总大小
  } Misc;
  DWORD VirtualAddress; // 加载到内存中的节的第一个字节的地址 (相对于映像基)。
  DWORD SizeOfRawData; // 磁盘上初始化数据的大小。
  DWORD PointerToRawData; // 指向 COFF 文件中第一页的文件指针。
  DWORD PointerToRelocations; // 指向该节的重新定位项开头的文件指针。如果没有迁移, 则此值为零。
  DWORD PointerToLinenumbers; // 指向该节的行号条目开头的文件指针。如果没有 COFF 行号, 则此值为零。
  WORD  NumberOfRelocations; // 该节的搬迁条目数。此值为可执行图像的零。
  WORD  NumberOfLinenumbers; // 节的行号条目数。
  DWORD Characteristics; // 图像的特征。
} IMAGE_SECTION_HEADER, *PIMAGE_SECTION_HEADER;