附件:我现在是临时用户,附件限制太小了。要代码的,我直接mail吧
目的:确定函数SIZE的方案还不够严谨,望牛人指教
标准:《Microsoft可移植可执行文件和通用目标文件格式文件规范》,简称《PE COFF文件规范》
注意:这里的LIB指的是静态库,要和编写DLL所生成的lib区别开来
《PE COFF文件规范》 中称静态库格式为:
档案(库)文件格式,在WinNT.h中称Archive format.
《PE COFF文件规范》 中称另一种Lib为:
导入库格式-是描述由一个映像导出供其它映像使用的符号的库
具体思路:
1.解析静态库(Lib)文件,提取出其中的所有目标文件成员(obj)
2.解析各个目标文件成员(obj),提取出其中的函数信息(函数名,函数数据,函数数据大小)
3.把提取出的函数信息,组织成自定义文件格式(flb)
函数库(.flb)文件格式: 签名-函数头表-函数名称段-函数数据段
一.解析静态库(Lib)文件,提取出其中的所有目标文件成员(obj)
1.静态库(Lib)文件结构
档案(库)文件(.lib)结构非常简单,就是签名+很多个成员,详细参见《PE COFF文件规范》第7节,或者看这里:http://dev.csdn.net/htmls/21/21543.html
签名,WinNT.h是这么定义的:
代码:
#define IMAGE_ARCHIVE_START_SIZE 8 #define IMAGE_ARCHIVE_START "!<arch>\n"
代码:
typedef struct _IMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER { BYTE Name[16]; // File member name - `/' terminated. BYTE Date[12]; // File member date - decimal. BYTE UserID[6]; // File member user id - decimal. BYTE GroupID[6]; // File member group id - decimal. BYTE Mode[8]; // File member mode - octal. BYTE Size[10]; // File member size 头部大小不计算在内. BYTE EndHeader[2]; // String to end header. } IMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER, *PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER; #define IMAGE_SIZEOF_ARCHIVE_MEMBER_HDR 60
对于两个链接器成员,WinNT.h是这么定义它们头部的Name域的:
代码:
#define IMAGE_ARCHIVE_LINKER_MEMBER "/ "
代码:
#define IMAGE_ARCHIVE_LONGNAMES_MEMBER "// "
1.“名称/”
2.“/n” 当名称大小大于Name域的16个字节的话,就会存在长名称成员中;而n(十进制)就给出其名称位于长名称成员中的偏移
目标文件成员的内容,就是标准的目标文件(COFF格式)。
2.定位目标文件成员
解析lib文件的本质就是解析它们,它们是标准的目标文件格式,所有的函数信息都这里面;定位它们,是CLibParser这个类的工作。具体工作分为两步:
1.定位第一个目标文件成员。
2.遍历所有目标文件成员。
具体代码:
1.定位第一个目标文件成员
代码:
PBYTE CLibParser::GetFirstObjSection() { int iCtrl=0; //第一个链接器成员 PBYTE pSect = m_pLibImage+IMAGE_ARCHIVE_START_SIZE; if(!pSect)return NULL; while(pSect) { //第二个链接器成员 if(memcmp(((PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER)pSect)->Name,IMAGE_ARCHIVE_LINKER_MEMBER,16)==0) { //Nothing } //第三个长名称成员 else if(memcmp(((PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER)pSect)->Name,IMAGE_ARCHIVE_LONGNAMES_MEMBER,16)==0)//LONG Name { //Nothing //尽管长名称成员的头部必须存在,但它本身却可以为空。 } else //第一个目标文件成员 { return pSect; } //注意BYTE Size[10];要用atol((LPSTR)..)这种方法才能得到正确size PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER pAME=(PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER)pSect; pSect += atol((LPSTR)pAME->Size) + sizeof(IMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER); //两个成员之间有可能是由\n隔开 if(*pSect=='\n') pSect++; iCtrl++;//防止遇到错误的Lib文件,而死在这里面 if (iCtrl>3) { break; } } return NULL; }
代码:
BOOL CLibParser::ParseObjs(PBYTE pObjSect) { do { PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER pAME=(PIMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER)pObjSect; pObjSect+=sizeof(IMAGE_ARCHIVE_MEMBER_HEADER);//去掉头部,剩下的就是Obj(COFF格式) //判断是否是导入库格式,以防止错误的把导入库lib当做静态库lib,而程序直接挂掉 if(bImportlibraryFormat(pObjSect)) { MessageBox(NULL,"This is not a Archive Format File,it's a Import Format File!", "WARNING",MB_ICONWARNING); return FALSE; } //解析目标成员(OBJ) CObjParser objParser; objParser.Parse(pObjSect,m_pNameFile,m_pDataFile,&m_FuncTable); //注意:BYTE Size[10];要用atol((LPSTR)..)这种方法才能得到正确size pObjSect += atol((LPSTR)pAME->Size) ; //注意:两个成员之间有可能是由\n隔开,《PE COFF 文件格式》中并没有提到 if(*pObjSect=='\n') pObjSect++; } while (pObjSect<m_pLibImage+m_fsize); return TRUE; }
1.目标文件(.obj)结构:
文件头(IMAGE_FILE_HEADER)
代码:
typedef struct _IMAGE_FILE_HEADER { WORD Machine; WORD NumberOfSections; DWORD TimeDateStamp; DWORD PointerToSymbolTable;//指向符号表 DWORD NumberOfSymbols;//符号表的大小 WORD SizeOfOptionalHeader; WORD Characteristics; } IMAGE_FILE_HEADER, *PIMAGE_FILE_HEADER;
代码:
typedef struct _IMAGE_SECTION_HEADER { BYTE Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME]; union { DWORD PhysicalAddress; DWORD VirtualSize; } Misc; DWORD VirtualAddress; DWORD SizeOfRawData;//指定节大小 DWORD PointerToRawData;//指向节数据 DWORD PointerToRelocations;//指向此节重定位信息表 DWORD PointerToLinenumbers; WORD NumberOfRelocations;//此节重定位信息表的大小 WORD NumberOfLinenumbers; DWORD Characteristics; } IMAGE_SECTION_HEADER, *PIMAGE_SECTION_HEADER;
节数据
。。。
重定位表(IMAGE_RELOCATION),几乎每个节都有一张重定位表
代码:
typedef struct _IMAGE_RELOCATION { union { DWORD VirtualAddress;//在相应节中的偏移 DWORD RelocCount; }; DWORD SymbolTableIndex;//此重定位信息的符号表索引 WORD Type; } IMAGE_RELOCATION; typedef IMAGE_RELOCATION UNALIGNED *PIMAGE_RELOCATION;
代码:
typedef struct _IMAGE_SYMBOL { union { BYTE ShortName[8]; struct { DWORD Short; // 如果是长名称,这四个字节为0 DWORD Long; // 指定长名称位于字符串表中的偏移 } Name; DWORD LongName[2]; // PBYTE [2] } N; DWORD Value;//如果此符号是函数符号,给出函数数据在相应节中的偏移 SHORT SectionNumber;//此符号相应节位于节表的索引,从1开始 WORD Type;// 如果是函数符号,此值为0x20 BYTE StorageClass;//如果是函数符号,此值为//IMAGE_SYM_CLASS_EXTERNAL(2) BYTE NumberOfAuxSymbols;//辅助符号表的个数,如果有辅助符号表, //紧跟着每个符号表后面,一般是0-1张辅助符号表 } IMAGE_SYMBOL; typedef IMAGE_SYMBOL UNALIGNED *PIMAGE_SYMBOL;
2.解析目标文件(obj)
目标文件的核心是符号表,整个解析工作就是围绕它展开。CObjParser负责解析目标文件(.obj)
具体步骤:
1.定位符号表,过滤出其中的函数符号
2.根据函数符号获得函数名称,输出到.nam中间文件,并记录下相应的偏移和大小
3.根据函数符号获得函数数据,输出到.dat中间文件,并记录下相应的偏移和大小
4.根据函数符号对重定位信息进行标志,在以后检测的时候,会跳过这些信息
1.定位符号表,过滤出其中的函数符号
《PE COFF文件规范》中对函数符号式这么描述的:存储类别为EXTERNAL(2)、Type 域的值为(0x20)以及SectionNumber 域的值大于0,表明它是一个函数
具体方法:
代码:
//遍历符号表,过滤出其中的函数符号 for (DWORD i=0;i<m_pFileHeader->NumberOfSymbols;i++) { pSymbol=m_pSymbol+i; // 存储类别为EXTERNAL()、Type 域的值表明它是一个函数(x20) // 以及SectionNumber 域的值大于,它就标志着函数的开头 if(ISFCN(pSymbol->Type)&&pSymbol->SectionNumber>0 &&pSymbol->StorageClass==IMAGE_SYM_CLASS_EXTERNAL) { memset(&funcHeader,0,sizeof(funcHeader)); GetNameofSymb(pSymbol,funcHeader); GetDataofSymb(pSymbol,funcHeader); m_pFuncTable->push_back(funcHeader); } //直接跳过辅助符号表 i+=pSymbol->NumberOfAuxSymbols; }
代码:
void CObjParser::GetNameofSymb(PIMAGE_SYMBOL pSymbol,FuncHeader& funcHeader) { PCHAR pName=NULL; CHAR shortNam[9]={0}; //如果符号名称长度不超过个字节,那么符号表的ShortName 域 //就是包含符号名本身的一个字节长的数组; if (pSymbol->N.Name.Short) { //pName= (PCHAR)pSymbol->N.ShortName; //注意:符号名可能正好占满个字节,那就没有NULL结束符了, //所以不能简单的用上面的方法 memcpy_s(shortNam,9,pSymbol->N.ShortName,8); pName=shortNam; } // 否则的话,它给出了字符串表中的一个偏移地址 else { pName= m_pStrings+pSymbol->N.Name.Long; } //记录偏移 if (m_pFuncTable->size()==0) { funcHeader.NameOff=0; } else { FuncHeader& funcHeadPrev=m_pFuncTable->at(m_pFuncTable->size()-1); funcHeader.NameOff=funcHeadPrev.NameOff+funcHeadPrev.NameSize; } //记录大小 funcHeader.NameSize=strlen(pName)+1; //写入nam文件 fwrite(pName,funcHeader.NameSize,1,m_pNamFile); fflush(m_pNamFile); }
这就是我上面提到的那个问题,函数数据的size确定问题,我现在的方法是:直接断定pSymbol所在节从pSymbol->Value偏移处开始到节结束都是pSymbol所对应的函数数据,但如果一个节中包含多个函数数据,这种方法就有问题了,现在的一些测试还没遇到问题。但这种方法显然不严谨,《PE COFF文件规范》里提到一种:
“5.5.1 辅助符号表记录格式之一:函数定义”;里面可以拿到size;
但悲剧的是每个函数符号后面一张辅助符号表都没有,所以这种方法流产了
我到现在也找不到好方法,望有牛人提点!
下面是具体方法:
代码:
//获得函数数据 void CObjParser::GetDataofSymb(PIMAGE_SYMBOL pSymbol,FuncHeader& funcHeader) { PIMAGE_SECTION_HEADER pISH = m_pSectionHeader+(pSymbol->SectionNumber-1);//SectionNumber从开始的索引 if(!pISH) { MessageBox(NULL,"Get SectionHeader Error!","Error",MB_ICONWARNING); return; } //记录偏移 if (m_pFuncTable->size()==0) { funcHeader.DataOff=0; } else { FuncHeader& funcHeadPrev=m_pFuncTable->at(m_pFuncTable->size()-1); funcHeader.DataOff=funcHeadPrev.DataOff+funcHeadPrev.DataSize; } //记录大小 //这种记算函数大小的方法并准确,这样做是默认这个pSymbol所在节从pSymbol->Value偏移处开始到 //节结束都是pSymbol所对应的函数数据,但有可能此节还包括其他函数数据 //拿节大小SizeOfRawData-函数在此节的偏移Value funcHeader.DataSize=pISH->SizeOfRawData-pSymbol->Value; //标志重定位位置 MarkRelocatePos(pISH); //获取函数数据 PBYTE funData=m_pObjImage+pISH->PointerToRawData+pSymbol->Value; //写入dat文件 fwrite(funData,funcHeader.DataSize,1,m_pDatFile); fflush(m_pDatFile); }
关于重定位信息,我是这么理解的,比如在一个函数数据里有这样一条命令
Call 0x0040124a,而obj里此数据可能是这样的Call 0x00000000,要到链接的时候,根据重定位信息再进行修订
所以我直接用0x00000000标志这里是重定位信息,以后检测的时候,直接跳过这些重定位信息,不比较。
代码:
//标志重定位信息 void CObjParser::MarkRelocatePos(PIMAGE_SECTION_HEADER pISH) { //用四个字节0标志重定位信息位置 DWORD pReloMark=0; DWORD modifyOff=0; //获得重定位表 PIMAGE_RELOCATION pIR = (PIMAGE_RELOCATION)(m_pObjImage + pISH->PointerToRelocations); //重定位表大小 DWORD RefCount = pISH->NumberOfRelocations; //遍历重定位表 for(DWORD i =0;i<RefCount;i++) { //待重定位偏移 modifyOff=pISH->PointerToRawData+pIR[i].VirtualAddress; //修订 memcpy_s(m_pObjImage+modifyOff,4,&pReloMark,4); } }
自动义函数库文件(.flb)结构非常简单:
签名:
代码:
#define IMAGE_FLIB_START_SIZE 8 #define IMAGE_FLIB_START "!<flib>\n"
代码:
typedef struct _FlibFuncHeader//flib文件中的函数头结构 { DWORD NameOff;//函数名称的文件偏移 DWORD DataOff;//函数数据的文件偏移 DWORD DataSize;//函数数据的大小 }FlibFuncHeader,*PFlibFuncHeader;
函数数据段,里面存的是所有函数的二进制数据
组织函数库文件
1.定义一个全局的函数头表,在解析每个函数符号的时候,记录相应的偏移和大小
2.将所有的函数名写入一个.nam中间文件
3.将所有的函数数据写入一个.dat中间文件
4.最后修订好偏移,按照顺序将 函数头表,.nam文件内容,.dat文件内容,写入最终的flb文件中去
至此,所有解析工作完成,剩下的就是测试flb文件是否正确!