PE
header 的正式命名是 IMAGE_NT_HEADERS。再来回忆一下这个结构。

IMAGE_NT_HEADERS
STRUCT 
    Signature dd ? 
    FileHeader IMAGE_FILE_HEADER
<> 
    OptionalHeader
IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 <> 
IMAGE_NT_HEADERS
ENDS

Signature PE标记,值为50h,
45h, 00h, 00h(PE\0\0)。 
FileHeader 该结构域包含了关于PE文件物理分布的一般信息。
OptionalHeader 该结构域包含了关于PE文件逻辑分布的信息。

上一节我们讲了FileHeader,强调了这个结构中有一个属性用来指定创建的节的数量,现在我们来看最后一个OptionalHeader这里是 PE header 中最后、最大或许也是最重要的成员。optional
header 结构是 IMAGE_NT_HEADERS 中的最后成员。包含了PE文件的逻辑分布信息。该结构共有31个域,一些是很关键,另一些不太常用。这里只介绍那些真正有用的域。图示如下:

Field

Meanings

AddressOfEntryPoint

PE装载器准备运行的PE文件的第一个指令的RVA。若您要改变整个执行的流程,可以将该值指定到新的RVA,这样新RVA处的指令首先被执行。

ImageBase

PE文件的优先装载地址。比如,如果该值是400000hPE装载器将尝试把文件装到虚拟地址空间的400000h处。字眼优先表示若该地址区域已被其他模块占用,那PE装载器会选用其他空闲地址。

SectionAlignment

内存中节对齐的粒度。例如,如果该值是4096
(1000h)
,那么每节的起始地址必须是4096的倍数。若第一节从401000h开始且大小是10个字节,则下一节必定从402000h开始,即使401000h402000h之间还有很多空间没被使用。

FileAlignment

文件中节对齐的粒度。例如,如果该值是(200h),,那么每节的起始地址必须是512的倍数。若第一节从文件偏移量200h开始且大小是10个字节,则下一节必定位于偏移量400h: 即使偏移量5121024之间还有很多空间没被使用/定义。

MajorSubsystemVersion
MinorSubsystemVersion

win32子系统版本。若PE文件是专门为Win32设计的,该子系统版本必定是4.0否则对话框不会有3维立体感。

SizeOfImage

内存中整个PE映像体的尺寸。它是所有头和节经过节对齐处理后的大小。

SizeOfHeaders

所有头+节表的大小,也就等于文件尺寸减去文件中所有节的尺寸。可以以此值作为PE文件第一节的文件偏移量。

Subsystem

NT用来识别PE文件属于哪个子系统。 对于大多数Win32程序,只有两类值:
Windows GUI 
 Windows CUI (控制台)

DataDirectory

IMAGE_DATA_DIRECTORY 结构数组。每个结构给出一个重要数据结构的RVA,比如引入地址表等。

也许有人问了,上面的参数那么多,我怎么看得懂啊?如果您想看懂,就必须先要清楚以下几个基础点:

1.        在运行一个可执行文件时,将它装载入内存中,主要就是将一个PE文件的某一部分映射到地址空羊中。这样,PE文件的数据结构在磁盘和内存中就是一样的了(windows加载器遍历PE文件并决定文件的哪一部分被映射)。

2.        文件偏移地址(或物理地址):当PE文件存储在磁盘上时,各个数据的地址。一般我们用16进制编辑工具打开后显示的就是。

3.        虚拟地址:由于windows运行在保护模式下,所以程序访问存储器所使用的逻辑地址就是偏移地址,简称VA,又称为内存偏移地址。

4.        虚拟地址为什么一定要转化为物理地址的原因:
计算机中的物理内存是字节的线性数组,每字节具有一个唯一的物理地址;程序中的地址是由两部分构成的逻辑地址。这种逻辑地址并不能直接用于访问物理内存,而需要使用地址变换机制将它变换或映射到物理内存地址上。内存管理机制即用于将这种逻辑地址转换成物理内存地址。那么我们要修改时,就需要将物理地址映射到虚拟地址了。

5.        基地址:程序运行时,被映射到程序指定内存处。内存处的起始地址就是基地址。

6.        相对虚拟地址(RVA):是指相对于基地址的偏移量。RVA 代表相对虚拟地址。简言之,RVA是虚拟空间中到参考点的一段距离。我打赌您肯定熟悉文件偏移量:
RVA就是类似文件偏移量的东西。当然它是相对虚拟空间里的一个地址,而不是文件头部。

7.        为什么PE文件格式要用到RVA呢? 这是为了减少PE装载器的负担。因为每个模块多有可能被重载到任何虚拟地址空间,如果让PE装载器修正每个重定位项,这肯定是个梦魇。相反,如果所有重定位项都使用RVA,那么PE装载器就不必操心那些东西了: 它只要将整个模块重定位到新的起始VA。这就象相对路径和绝对路径的概念:
RVA类似相对路径,VA就象绝对路径。

VA,RVA,基址关系可描述如下:

VA=RVA+基址

以上可用图描述如下:

从图中我们可以看到:(假设物理地址与VA的差值为器k)

物理地址(文件偏移地址)=RVA-k;

物理地址(文件偏移地址)=VA-基地址-k;

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