好了，我们继续接着上一篇来讲解节表和表。

三、节表和节

1.首先我们先来了解Windows是如何将PE文件映射到内存的。

在执行一个PE文件的时候，windows 并不在一开始就将整个文件读入内存的，而是采用与内存映射文件类似的机制。也就是说，windows 装载器在装载的时候仅仅建立好虚拟地址和PE文件之间的映射关系。当且仅当真正执行到某个内存页中的指令或者访问某一页中的数据时，这个页面才会被从磁盘提交到物理内存，这种机制使文件装入的速度和文件大小没有太大的关系。

但是要注意的是，系统装载可执行文件的方法又不完全等同于内存映射文件。当使用内存映射文件的时候，系统对“原著”相当忠实，如果将磁盘文件和内存映像比较的话，可以发现不管是数据本身还是数据之间的相对位置的都是完全相同的。而我们知道，在装载可执行文件的时候，有些数据在装入前会被预处理，如重定位等，正因此，装入以后，数据之间的相对位置可能发生微妙的变化。

Windows 装载器在装载DOS部分、PE文件头部分和节表（区块表）部分是不进行任何特殊处理的，而在装载节（区块）的时候则会自动按节（区块）的属性做不同的处理。

①内存页的属性：

对于磁盘映射文件来说，所有的页都是按照磁盘映射文件函数指定的属性设置的。但是在装载可执行文件时，与节对应的内存页属性要按照节的属性来设置。所以，在同属于一个模块的内存页中，从不同节映射过来的的内存页的属性是不同的。

②节的偏移地址：

节的起始地址在磁盘文件中是按照 IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 结构的 FileAlignment 字段的值进行对齐的，而当被加载到内存中时是按照同一结构中的 SectionAlignment 字段的值对其的，两者的值可能不同，所以一个节被装入内存后相对于文件头的偏移和在磁盘文件中的偏移可能是不同的。

注意，节事实上就是相同属性数据的组合！当节被装入到内存中的时候，相同一个节所对应的内存页都将被赋予相同的页属性， 事实上，Windows 系统对内存属性的设置是以页为单位进行的，所以节在内存中的对齐单位必须至少是一个页的大小。（对于32位操作系统来说，这个值一般是4KB==1000H; 对于64位操作系统这个值一般是8KB==2000H）。节在磁盘中就没有最小4K的限制，为了减少磁盘文件的大小，文件对齐的单位一般要小于内存对齐的单位(FileAlignment的值一般为200h，一个扇区)，这样，在磁盘中就不必为每个节最后的零头数据补足4KB的大小了。

③节的尺寸：

对节的尺寸的处理主要分为两个方面：

第一个方面，正如刚刚我们所讲的，由于磁盘映像和内存映像中节对齐存储单位的不同而导致了长度扩展不同（填充的0数量不同嘛~）；

第二个方面，是对于包含未初始化数据的节的处理问题。既然是未初始化，那么没有必要为其在磁盘中浪费空间资源，但在内存中不同，因为程序一运行，之前未初始化的数据便有可能要被赋值初始化，那么就必须为他们留下空间。

④不进行映射的节：

有些节并不需要被映射到内存中，例如.reloc节，重定位数据对于文件的执行代码来说是透明的，无作用的，它只是提供Windows 装载器使用，执行代码根本不会去访问到它们，所以没有必要将他们映射到物理内存中。

2.节表

PE文件中所有节的属性都被定义在节表中，节表由一系列的IMAGE_SECTION_HEADER结构排列而成，每个结构用来描述一个节，结构的排列顺序和它们描述的节在文件中的排列顺序是一致的。全部有效结构的最后以一个空的IMAGE_SECTION_HEADER结构作为结束，所以节表中IMAGE_SECTION_HEADER结构数量等于节的数量加一。节表总是被存放在紧接在PE文件头的地方。

另外，节表中 IMAGE_SECTION_HEADER 结构的总数总是由PE文件头 IMAGE_NT_HEADERS 结构中的 FileHeader.NumberOfSections 字段来指定的。

IMAGE_SECTION_HEADER STRUCT
BYTE Name[IMAGE_SIZEOF_SHORT_NAME]; // 8个字节的节区名称
union Misc
  DWORD PhysicalAddress;       
  DWORD VirtualSize;            //节区的尺寸
ends
DWORD VirtualAddress;         // 节区的 RVA 地址
DWORD SizeOfRawData;            // 在文件中对齐后的尺寸
DWORD PointerToRawData;        // 在文件中的偏移量
DWORD PointerToRelocations;     // 在OBJ文件中使用，重定位的偏移
DWORD PointerToLinenumbers;   // 行号表的偏移（供调试使用地）
WORD NumberOfRelocations;      // 在OBJ文件中使用，重定位项数目
WORD NumberOfLinenumbers;    // 行号表中行号的数目
DWORD Characteristics;       // 节属性如可读，可写，可执行等
IMAGE_SECTION_HEADER ENDS

真正有用的几个字段说明如下：

①Name1：区块名。这是一个由8位的ASCII 码名，用来定义区块的名称。多数区块名都习惯性以一个“.”作为开头（例如：.text），这个“.” 实际上是不是必须的。值得我们注意的是，如果区块名达到8 个字节，后面就没有0字符了。并且前边带有一个“$” 的区块名字会从连接器那里得到特殊的待遇，前边带有“$” 的相同名字的区块在载入时候将会被合并，在合并之后的区块中，他们是按照“$” 后边的字符的字母顺序进行合并的。
每个区块的名称都是唯一的，不能有同名的两个区块。但事实上节的名称不代表任何含义，他的存在仅仅是为了正规统一编程的时候方便程序员查看方便而设置的一个标记而已。所以将包含代码的区块命名为“.Data” 或者说将包含数据的区块命名为“.Code” 都是合法的。
当我们要从PE 文件中读取需要的区块时候，不能以区块的名称作为定位的标准和依据，正确的方法是按照 IMAGE_OPTIONAL_HEADER32 结构中的数据目录字段结合进行定位。

②Virtual Size：对表对应的区块的大小，这是区块的数据在没有进行对齐处理前的实际大小。

③Virtual Address：该区块装载到内存中的RVA 地址。这个地址是按照内存页来对齐的，因此它的数值总是 SectionAlignment 的值的整数倍。

④PointerToRawData：指出节在磁盘文件中所处的位置。这个数值是从文件头开始算起的偏移量。

⑤SizeOfRawData：该区块在磁盘中所占的大小，这个数值等于VirtualSize字段的值按照FileAlignment的值对齐以后的大小。

依靠上面4个字段的值，装载器就可以从PE文件中找出某个节(从PointerToRawData偏移开始的SizeOfRawData字节)的数据，并将它映射到内存中去(映射到从模块基地址偏移VirtualAddress的地方，并占用以VirtualSize的值按照页的尺寸对齐后的空间大小)。

⑥Characteristics：该区块的属性。该字段是按位来指出区块的属性（如代码/数据/可读/可写等）的标志。

3.RVA和文件偏移的转换

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。

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。

很明显，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。

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。

本文链接：http://www.alonemonkey.com/pe-header-two.html