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PE资料和COFF文件格式分析节信息

发布时间： 2012-09-10 11:02:32 作者： rapoo

PE文件和COFF文件格式分析——节信息

在《PE文件和COFF文件格式分析——签名、COFF文件头和可选文件头3》中，我们看到一些区块的信息都有偏移指向。而我们本文讨论的节信息是没有任何偏移指向的，所以它是紧跟在可选文件头后面的。（转载请注明来源于breaksoftware的csdn博客）于是该节的起始位置要如此计算

        再看下保存节信息的结构体IMAGE_SECTION_HEADER ，和上图对照看就容易理解了。

        可以看到Stud_PE对第5节的名字的解析是错的的，那正确的是什么？现在我们要回顾《PE文件和COFF文件格式分析——签名、COFF文件头和可选文件头1》，该文中我埋了一个伏笔，我把段提出来
        PointerToSymbolTable是0x00000000，该字段记录了该PE文件中调试信息符号表。由于符号表信息是在程序运行时不需要加载进入内存的，所以这个偏移使用的是相对文件头偏移RA。目前微软推荐是：将映像文件调试符号表信息独立的放在PDB文件中，所以不会在PE文件中再保存调试符号表信息，于是这个字段应该为0。当然这并不是硬性要求，我发现我电脑上就存在很多该字段不为0的文件。刚开始时我也不是很明白它们为什么要使用这个字段，特别是其指向的字符表个数（NumberOfSymbols）为0！！你说既然大小为0，那你指向有什么意思呢？其实这种设计是非常有深意的，我会在之后的章节中介绍这种深意。
        NumberOfSymbols是0x00000000，该字段记录了该PE文件中调试信息符号表元素个数。对于映像文件，该字段为0（非硬性要求）,，理由在PointerToSymbolTable中已经说明。通过NumberOfSymbols和PointerToSymbolTable，我们可以找到字符串表起始位置，因为字符串表紧跟在符号表之后。  
        看了这段后，我想你应该对那个伏笔有了解答。想想也挺有意思，微软不推荐在文件中包含调试信息，于是PointerToSymbolTable和NumberOfSymbols就是应该废弃的。可是这两个数据却关联着字符串表。字符串表大部分时候可以不使用，但是如果DLL中存在超过8byte的节名时又不得不用，于是只好让PointerToSymbolTable指向字符串表开始，而NumberOfSymbols为0。
        现在我们来看下上面那个Stud_PE分析出错的文件的文件头信息
PE资料和COFF文件格式分析——节信息
        我们去0x001c1600+4的位置去寻找该节名字，该节名位.eh_frame，长度是9byte。
PE资料和COFF文件格式分析——节信息
        这儿要特别说明一点，可执行文件的节名长度是不会超过8的。即使obj文件中节名存在超过8的，也会在链接进入可执行文件时被截断。
        VirtualSize属性是节加载进入内存后，节在内存中的大小。如果它比SizeOfRawData大，则多余的部分是用0x00填充的。这个性质非常重要，它是关系到RVA和RA之间换算的一个基础。
        PE资料和COFF文件格式分析——节信息
        VirtualAddress属性是节加载进入内存后其第一个字节相对于映像基址的偏移（RVA）。
        SizeOfRawData是磁盘映像文件中该节的已初始化数据的大小。对于可执行文件来说，它必须是IMAGE_OPTIONAL_HEADER32(64)::FileAlignment的倍数。.如果该节中仅包含未初始化的数据，则该字段为0。
        PointerToRawData是磁盘映像文件中该节相对于映像基址的偏移（RA）。对于可执行文件来说，它的值要是IMAGE_OPTIONAL_HEADER32(64)::FileAlignment的倍数。如果该节中仅包含未初始化的数据，则该字段为0。
        PointerToRelocations指向节中重定位项开头的相对映像基址的偏移（RA）。可执行文件或者不能重定向的文件该字段应该为0。
        PointerToLinenumbers指向节中行号项的相对映像基址偏移（RA）。因为已经不推荐在PE文件中包含调试信息，所以该字段一般为0。
        NumberOfRelocations是节中重定位项的个数。可执行文件和不可以重定位的文件该字段为0。
        NumberOfLinenumbers是节中行号项的个数。因为已不推荐PE文件中包含调试信息，所以该字段一般为0。
        Characteristics描述节的特征。
Flag
Value
Description
 
0x00000000
Reserved for future use.
 
0x00000001
Reserved for future use.
 
0x00000002
Reserved for future use.
 
0x00000004
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_TYPE_NO_PAD
0x00000008
The section should not be padded to the next boundary. This flag is obsolete and is replaced by IMAGE_SCN_ALIGN_1BYTES. This is valid only for object files.
 
0x00000010
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_CNT_CODE
0x00000020
The section contains executable code.
IMAGE_SCN_CNT_INITIALIZED_DATA
0x00000040
The section contains initialized data.
IMAGE_SCN_CNT_UNINITIALIZED_ DATA
0x00000080
The section contains uninitialized data.
IMAGE_SCN_LNK_OTHER
0x00000100
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_LNK_INFO
0x00000200
The section contains comments or other information. The .drectve section has this type. This is valid for object files only.
 
0x00000400
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_LNK_REMOVE
0x00000800
The section will not become part of the image. This is valid only for object files.
IMAGE_SCN_LNK_COMDAT
0x00001000
The section contains COMDAT data. For more information, see section 5.5.6, “COMDAT Sections (Object Only).” This is valid only for object files.
IMAGE_SCN_GPREL
0x00008000
The section contains data referenced through the global pointer (GP).
IMAGE_SCN_MEM_PURGEABLE
0x00020000
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_MEM_16BIT
0x00020000
For ARM machine types, the section contains Thumb code.  Reserved for future use with other machine types.
IMAGE_SCN_MEM_LOCKED
0x00040000
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_MEM_PRELOAD
0x00080000
Reserved for future use.
IMAGE_SCN_ALIGN_1BYTES
0x00100000
Align data on a 1-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_2BYTES
0x00200000
Align data on a 2-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_4BYTES
0x00300000
Align data on a 4-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_8BYTES
0x00400000
Align data on an 8-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_16BYTES
0x00500000
Align data on a 16-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_32BYTES
0x00600000
Align data on a 32-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_64BYTES
0x00700000
Align data on a 64-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_128BYTES
0x00800000
Align data on a 128-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_256BYTES
0x00900000
Align data on a 256-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_512BYTES
0x00A00000
Align data on a 512-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_1024BYTES
0x00B00000
Align data on a 1024-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_2048BYTES
0x00C00000
Align data on a 2048-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_4096BYTES
0x00D00000
Align data on a 4096-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_ALIGN_8192BYTES
0x00E00000
Align data on an 8192-byte boundary. Valid only for object files.
IMAGE_SCN_LNK_NRELOC_OVFL
0x01000000
The section contains extended relocations.
IMAGE_SCN_MEM_DISCARDABLE
0x02000000
The section can be discarded as needed.
IMAGE_SCN_MEM_NOT_CACHED
0x04000000
The section cannot be cached.
IMAGE_SCN_MEM_NOT_PAGED
0x08000000
The section is not pageable.
IMAGE_SCN_MEM_SHARED
0x10000000
The section can be shared in memory.
IMAGE_SCN_MEM_EXECUTE
0x20000000
The section can be executed as code.
IMAGE_SCN_MEM_READ
0x40000000
The section can be read.
IMAGE_SCN_MEM_WRITE
0x80000000
The section can be written to.
        IMAGE_SCN_LNK_NRELOC_OVFL 标志表明节中重定位项的个数超出了节头中为每个节保留的16 位所能表示的范围。如果设置了此标志并且节头中的NumberOfRelocations 域的值是0xffff，那么实际的重定位项个数被保存在第一个重定位项的VirtualAddress 域（32 位）中。如果设置了IMAGE_SCN_LNK_NRELOC_OVFL
标志但节中的重定位项的个数少于0xffff，则表示出现了错误。
        最后贴一下Section节的获取算法
BOOL CGetPEInfo::GetSectionHeaders(){GETPESTART();BOOL bSuc = FALSE;do {            size_t unDwordSize = sizeof(DWORD); // PE\0\0            size_t unImgFileHeaderSize = sizeof(IMAGE_FILE_HEADER);LPVOID lpSectionHeaderStart = (LPBYTE)m_lpPEStart + unDwordSize + unImgFileHeaderSize + m_FileHeader.SizeOfOptionalHeader;size_t unSectionHeaderSize = sizeof( IMAGE_SECTION_HEADER );for ( int i = 0; i < m_FileHeader.NumberOfSections; i++ ) {        IMAGE_SECTION_HEADER SectionHeader;if ( FALSE == SafeCopy( &SectionHeader, lpSectionHeaderStart, unSectionHeaderSize ) ) {                                break;}                        IMAGE_SECTION_HEADERINFO SectionHeaderInfo;        if ( '/' == SectionHeader.Name[0]) {                                std::string szOffsetStringTable;                                szOffsetStringTable.assign( &SectionHeader.Name[1], &SectionHeader.Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME-1]);                                int nOffsetString = atoi( szOffsetStringTable.c_str() );                                LPSTR lpSetcionNameStart = (LPSTR)m_lpFileStart + m_FileHeader.PointerToSymbolTable;                                lpSetcionNameStart += (DWORD)(sizeof(IMAGE_SYMBOL) * m_FileHeader.NumberOfSymbols);                                lpSetcionNameStart += nOffsetString;                                SectionHeaderInfo.szSectionName = lpSetcionNameStart;                                if ( 0 != m_FileHeader.NumberOfSymbols ) {                                        //_ASSERT(FALSE);                                      }         }         m_vecSectionHeaders.push_back( SectionHeader );                         SectionHeaderInfo.ImgSecHD = SectionHeader;                         m_vecSetcionHeaderInfo.push_back(SectionHeaderInfo);         lpSectionHeaderStart = (LPBYTE)(lpSectionHeaderStart) + unSectionHeaderSize;        }        bSuc = TRUE;} while (0);return bSuc;}
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