PE 节表、对齐值、RVA

一时失言乱红尘 2022-08-26 13:22 229阅读 0赞

通常，区块中的数据在逻辑上是关联的。PE 文件一般至少都会有两个区块：一个是代码块，另一个是数据块。每一个区块都需要有一个截然不同的名字，这个名字主要是用来表达区块的用途。例如有一个区块 叫.rdata，表明他是一个只读区块。注意：区块在映像中是按起始地址（RVA）来排列的，而不是按字母表顺序。  
另外，使用区块名字只是人们为了认识和编程的方便，而对操作系统来说这些是无关紧要的。微软给这些区块取了个有特色的名字，但这不是必须的。当编程从PE 文件中读取需要的内容时，如输入表、输出表，不能以区块名字作为参考，正确的方法是按照数据目录表中的字段来进行定位。

各种区块的描述：  
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区块一般是从OBJ 文件开始，被编译器放置的。链接器的工作就是合并左右OBJ 和库中需要的块，使其成为一个最终合适的区块。链接器会遵循一套相当完整的规则，它会判断哪些区块将被合并以及如何被合并。  
  
合并区块：  
链接器的一个有趣特征就是能够合并区块。如果两个区块有相似、一致性的属性，那么它们在链接的时候能被合并成一个单一的区块。这取决于是否开启编译器的 /merge 开关。事实上合并区块有一个好处就是可以节省磁盘的内存空间……注意：我们不应该将.rsrc、.reloc、.pdata 合并到++的区块里。  
  
  
区块的对齐值：  
  
之前我们简单了解过区块是要对齐的，无论是在内存中存放还是在磁盘中存放~但他们一般的对齐值是不同的。  
  
PE 文件头里边的FileAligment 定义了磁盘区块的对齐值。每一个区块从对齐值的倍数的偏移位置开始存放。而区块的实际代码或数据的大小不一定刚好是这么多，所以在多余的地方一般以00h 来填充，这就是区块间的间隙。  
  
例如，在PE文件中，一个典型的对齐值是200h ，这样，每个区块都将从200h 的倍数的文件偏移位置开始，假设第一个区块在400h 处，长度为90h，那么从文件400h 到490h 为这一区块的内容，而由于文件的对齐值是200h，所以为了使这一区块的长度为FileAlignment 的整数倍，490h 到 600h 这一个区间都会被00h 填充，这段空间称为区块间隙，下一个区块的开始地址为600h 。  
  
PE 文件头里边的SectionAligment 定义了内存中区块的对齐值。PE 文件被映射到内存中时，区块总是至少从一个页边界开始。  
  
一般在X86 系列的CPU 中，页是按4KB（1000h）来排列的；在IA-64 上，是按8KB（2000h）来排列的。所以在X86 系统中，PE文件区块的内存对齐值一般等于 1000h，每个区块按1000h 的倍数在内存中存放。  
  
  
**RVA 和文件偏移的转换**  
  
在前边我们探讨过RVA 这个词，但对于初次接触PE 文件的朋友来说，显得尤其陌生和无奈。中国人不喜欢老外的缩写，但总要\*\*着接受……不过，在有了前边知识的铺垫之后，现在来谈这个概念大家伙应该能够得心应手了。起码不用显得那么的费解和无奈~  
  
RVA 是相对虚拟地址（Relative Virtual Address）的缩写，顾名思义，它是一个“相对地址”。PE 文件中的各种数据结构中涉及地址的字段大部分都是以 RVA 表示的，有木有？？  
  
更为准确的说，RVA 是当PE 文件被装载到内存中后，某个数据位置相对于文件头的偏移量。举个例子，如果 Windows 装载器将一个PE 文件装入到 00400000h 处的内存中，而某个区块中的某个数据被装入 0040\*\*xh 处，那么这个数据的 RVA 就是（0040\*\*xh - 00400000h ）= \*\*xh，反过来说，将 RVA 的值加上文件被装载的基地址，就可以找到数据在内存中的实际地址。  
  
DOS 文件头、PE 文件头和区块表的偏移位置与大小均没有变化。而各个区块映射到内存后，其偏移位置就发生了变化。  
  
RVA 使得文件装入内存后的数据定位变得方便，然而却给我们要定位位于磁盘上的静态PE 文件带来了麻烦。举个例子说话：……由于例子在视频中，这里争取时间我就不写啦，大伙看参考视频演示吧。  
  
  
**如何换算 RVA 和文件偏移呢？**  
  
当处理PE 文件时候，任何的 RVA 必须经过到文件偏移的换算，才能用来定位并访问文件中的数据，但换算却无法用一个简单的公式来完成，事实上，唯一可用的方法就是最土最笨的方法：  
  
步骤一：循环扫描区块表得出每个区块在内存中的起始 RVA（根据IMAGE\_SECTION\_HEADER 中的VirtualAddress 字段），并根据区块的大小（根据IMAGE\_SECTION\_HEADER 中的SizeOfRawData 字段）算出区块的结束 RVA（两者相加即可），最后判断目标 RVA 是否落在该区块内。  
  
步骤二：通过步骤一定位了目标 RVA 处于具体的某个区块中后，那么用目标 RVA 减去该区块的起始 RVA ，这样就能得到目标 RVA 相对于起始地址的偏移量 RVA2.  
  
步骤三：在区块表中获取该区块在文件中所处的偏移地址（根据IMAGE\_SECTION\_HEADER 中的PointerToRawData 字段）, 将这个偏移值加上步骤二得到的 RVA2 值，就得到了真正的文件偏移地址。

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