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  • Windows下DLL查找顺序

    1说明    2

    1.1 查找顺序    2

    1.1.1 检查DllCharacteristics字段    3

    1.1.2 读取manifset资源    3

    1.1.3 读取manifset文件    4

    1.1.4 载入    5

    1.1.5 私有程序集    5

    1.1.6 常规DLL的查找顺序    7

    1.2 禁用隔离    7

    1.2.1 修改DllCharacteristics字段    7

    1.2.2 修改manifset    9

    1.2.3 修改msvcr*.dll    11

    1说明

    1.1 查找顺序

    使用VC++2008创建一个Win32项目,如下图所示

    图1.1

    编译这个程序(Debug版),将得到 Test.exe 文件。使用 eXeScope 打开Test.exe,可以发现 Test.exe 在运行时需要文件 msvcr90d.dll。如下图所示:

    图1.2

    运行Test.exe时,Windows需要找到msvcr90d.dll,并将其加载至内存,然后Test.exe才能正常运行。下面对msvcr90d.dll的查找顺序进行简要说明。

    注意:如果操作系统比 Windows XP 还陈旧,msvcr90d.dll的查找顺序请参考1.1.6节。

    1.1.1 检查DllCharacteristics字段

    Windows首先检查Test.exeDllCharacteristics字段的数值

    可使用eXeScope查看DllCharacteristics字段的数值,如下图所示:

    图1.3

    根据上图可知:DllCharacteristics = 0x8140,因此:

    (0x8140 & IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION) == 0

    上面的宏 IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION 其实就是0x200,它表示一个二进制位。这个二进制位为0/1表示使用/不使用隔离(isolation)。

    Test.exeDllCharacteristics的这个二进制位为零,表示使用隔离。如果某个程序不使用隔离,请跳至1.1.6节。

    1.1.2 读取manifset资源

    Test.exe使用隔离,所以Windows会检查Test.exe里有没有manifset资源(类型为24,编号为1)。下图表示Test.exe里存在manifset资源。

    图1.4

    可使用记事本打开文件Test.exe.embed.manifest,查看manifset资源的内容。如下图所示:

    图1.5

    1.1.3 读取manifset文件

    如果上一步未找到manifset资源,Windows会检查是否存在manifset文件。

    Test.exemanifset文件就是Test.exe.manifest,它与Test.exe应在同一目录内,否则Windows无法找到。

    Test.exe.manifest的内容应该与Test.exe.embed.manifest的内容保持一致。这样Windows才能顺利读取manifset信息。

    1.1.4 载入

    经过上面两步,Windows读取了manifset信息后发现:Test.exe需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"(参考上图)。

    现在,Windows会到C:WINDOWSWinSxS目录下查找这个程序集。

    Windows7C:WindowswinsxsManifests目录下存在文件x86_policy.9.0.microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_61305e07e4f1bc01.manifest,其内容如下图所示:

    图1.6

    其重点为:9.0.21022.8版本的程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"被重定向至版本9.0.30729.1Windows会加载目录C:Windowswinsxsx86_microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_bb1f6aa1308c35eb目录下的msvcr90d.dll

    注意:在Windows XP下,重定向文件为9.0.30729.1.policy,它位于C:WINDOWSWinSxSPoliciesx86_policy.9.0.Microsoft.VC90.DebugCRT_1fc8b3b9a1e18e3b_x-ww_037be232

    1.1.5 私有程序集

    如果WindowsC:WINDOWSWinSxS里找不到合适版本的msvcr90d.dll,就会在Test.exe所在目录进行查找。

    位于C:WINDOWSWinSxS目录下的程序集属于共享程序集,能够被多个程序所共享。位于Test.exe所在目录的程序集属于Test.exe的私有程序集。

    私有程序集的搜索步骤大致为:在Test.exe所在目录查找子目录Microsoft.VC90.DebugCRT,如果存在就会核对该目录内的文件Microsoft.VC90.DebugCRT.manifest。如果与要求的msvcr90d.dll版本一致,就会载入该目录下的msvcr90d.dll。使用私有程序集的具体操作如下:

    将目录C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 9.0VC edistDebug_NonRedistx86Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Test.exe所在目录(接下来用<exePath>表示)。记事本打开<exePath>Microsoft.VC90.DebugCRTMicrosoft.VC90.DebugCRT.manifest,将版本号修改为Test.exe需要的版本号,亦即下图的版本号需要与图1.5的版本号保持一致。

    图1.7

    如果Test.exe需要载入Func.dll,而后者也需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT",就可以把目录C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 9.0VC edistDebug_NonRedistx86Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Func.dll所在目录(注意:不是Test.exe所在的目录)。如果Test.exeFunc.dll在同一目录内,而它们需要的程序集版本还不相同,那就比较麻烦了。

    说明:

    1、私有程序集的搜索步骤远比本文描述的复杂,详细信息请参考MSDN中的《Assembly Searching Sequence》,网址如下:

    https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa374224(v=vs.85).aspx

    2、如果Windows在共享程序集和私有程序集里均未找到合适版本的msvcr90d.dll,就会终止程序并显示如下界面,即使msvcr90d.dllTest.exe在同一目录下,Windows也不会载入。

    图1.8

    1.1.6 常规DLL的查找顺序

    根据图1.2可知,Test.exe运行时还需要USER32.dllKERNEL32.dll。这两个动态库不属于任何程序集,是常规的DLL文件。加载它们时的查找顺序请参考MSDN中的《Dynamic-Link Library Search Order》,网址如下:

    https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms682586(v=vs.85).aspx

    1.2 禁用隔离

    根据上文描述可知:C:WINDOWSWinSxS目录下允许存放某个组件(如:msvcr90d.dll)的多个版本,此即为"并列共享"(Side-by-side Assembly Sharing)。它主要是为了解决"DLL地狱"问题的,但它带来的问题比解决的问题并不少:VC++2005/2008编译生成的程序在用户的电脑上可能无法运行。

    为了能够更方便的发布程序,接下来介绍几种禁用隔离的方法。

    1.2.1 修改DllCharacteristics字段

    修改DllCharacteristics字段的思路就是让DllCharacteristics & 0x200不等于零。下面分两种情况进行说明:一是没有源代码,只有执行程序(如:Test.exe);二是有源代码。

    没有源代码,只能修改Test.exe文件。根据图1.3可知:Test.exe的字段DllCharacteristics首地址为0x13E,数值为0x8140。将0x8140改成(0x8140 | 0x200)=0x8340即可。

    如下图所示,使用vc2008 Open With 打开文件Test.exe

    图1.9

    选择二进制编辑器(Binary Editor)。

    图1.10

    按下Ctrl+G,输入地址0x13E,单击"OK"按钮,即可定位到0x13E处。当前的数值为0x8140(注意:低位在前,高位在后,就是下图中的40 81),将40 81改为40 83(即更改数值为0x8340),然后保存Test.exe

    图1.11

    如果有源代码,只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Allow Isolation"为"Don't allow side-by-side isolation",如下图所示:

    图1.12

    现在Test.exe运行时就不会被隔离了,不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故,下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。

    1.2.2 修改manifset

    只有Test.exe,没有源代码,且manifsetTest.exe.manifest文件时。把 <dependency>...</dependency>删除即可,如下图所示:

    图1.13

    只有Test.exe,没有源代码,且manifsetTest.exe内部时。用图1.10中的资源编辑器(Resource Editor)打开Test.exe,删除<dependency>...</dependency>之间的内容(或者直接删除整个manifest)。如下图所示。

    图1.14

    如果有源代码,只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Generate Manifest"为"No",如下图所示:

    图1.15

    没有manifest指定程序集,Test.exe运行时就不会查找、加载程序集了,不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故,下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。

    1.2.3 修改msvcr*.dll

    使用VC++2005VC++2008编译生成的程序,只要用到了msvcr80.dllmsvcr80d.dllmsvcr90.dllmsvcr90d.dll这四个文件中的任何一个,就必须启用隔离。一旦隔离被禁用,运行时就会崩溃并出现如下错误提示:

    图1.16

    这是msvcr??.dll造成的。以下代码节选自C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 9.0VCcrtsrccrtlib.c

    #if defined (_CRT_CHECK_MANIFEST)

    if (!_check_manifest(hDllHandle))

    {

    return FALSE;

    }

    #endif /* defined (_CRT_CHECK_MANIFEST) */

    这段代码表示:加载msvcr??.dll时会调用_check_manifest,检查manifest信息。如果_check_manifest返回FALSE,整个程序就会崩溃。

    现在再看看函数_check_manifest的代码(同样节选自crtlib.c):

    static BOOL __cdecl _check_manifest(HMODULE hDllHandle)

    {

    pfnFindActCtxSectionStringW = (PFN_FINDAC) GetProcAddress(

    hKernel32, "FindActCtxSectionStringW");

    if (pfnFindActCtxSectionStringW == NULL)

    {

    return TRUE;

    }

    }

    根据上面的代码可知:将字符串"FindActCtxSectionStringW"的首字符改成00H,则GetProcAddress就会返回NULL_check_manifest就会返回TRUE

    因此,使用vc2008的二进制编辑器打开某个msvcr??.dll。找到FindActCtxSectionStringW后,将第一个字符F改成00H即可(也可全部改成 00H)。

    图1.17

    经过步骤1.2.11.2.2,以及步骤1.2.3,再将改好后的msvcr??.dllTest.exe放在同一目录内,现在Test.exe即可载入同一目录下的msvcr??.dll了,再也不用到共享程序集、私有程序集里去查找、加载了。

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