*.exe *.com 文件 ── MicroSoft Windows Executable File 可执行文件

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*.exe *.com 文件 ── MicroSoft Windows Executable File 可执行文件

*.exe 文件是一种可在操作系统存储空间中，浮动定位的可执行程序。MS-DOS 和 MS-Windows 下，此类文件扩展名通常为 .exe。

可执行文件 (executable file) 指的是：可由操作系统进行加载执行的文件。在不同的操作系统环境下，可执行程序的呈现方式也不一样。在 MicroSoft Windows 操作系统下，可执行程序可以是 .exe 文件、.sys 文件、.com 等类型文件。

Linux 可执行文件格式为 ELF，即 Executable and Linkable Format。Mac 可执行文件格式为 Mach-O，即 Mach Object 格式。

MicroSoft Windows 操作系统中的二进制可执行文件，分两种：一种后辍名为 .com，另一种后辍名为 .exe。

*.com 一般用于 MS-DOS 环境，用以标识可执行文件的扩展名；在 MicroSoft Windows 操作系统中的执行文件，一般是 *.exe 文件。用户在 "提示行" 中输入不带 .exe 扩展名字符的文件名后，按下键盘 Enter 键就能运行此可执行程序。

开发流程

在 MS-DOS 环境下，生成一个可执行文件的步骤比较简单，用编译器将源程序编译为 *.obj 文件，再用链接器将 *.obj 文件链接成 *.exe 文件，不同语言的开发过程都差不多。

*.obj 文件是程序编译时，生成的中间代码文件。目标文件，一般是程序编译后的二进制文件，通过链接器链接资源文件，就可形成可执行文件。*.obj 文件只给出了程序的相对地址，而可执行文件是绝对地址。因为每次编译时默认都是采用增量编译，即只重新编译改变了的模块，*.obj 文件会保存各模块的编译结果，可加快编译速度。

MS-DOS 可执行文件中的内容，是由源程序中所写的代码和数据定义转换而来的。惟一的例外是带覆盖部分（Overlay）的  *.exe 文件，MS-DOS 在基本 *.exe 文件后附加了一些自定义数据，其中可执行部分的长度由文件头偏移 0002h 和 0004h 中的长度给出，该长度之后到文件实际长度这部分就是 Overlay 部分。这样，即使一个带覆盖的  *.exe 文件大小远超 640 KB，在 MS-DOS 下也能运行，因为操作系统只需装入真正的可执行部分，然后由程序自己去读取覆盖部分的数据。一些打包软件生成的奇大无比的自解压包就采用的这种结构，可执行部分是解包代码，覆盖部分是被压缩的数据。MS-DOS 对可执行文件覆盖部分的数据格式并没有规定，它是程序员按自己的方式组织的。如程序员愿意，也可把这些数据单独放在另一文件中。

Win32 可执行文件叫做 PE 文件。PE 文件的基本结构和 DOS 可执行文件有很大的不同。它把程序中的不同部分分成各种节区（Section），其中有一个节区是放置各种资源的，如菜单、对话框、位图、光标、图标和声音等。虽可把资源部分理解成类似 DOS 可执行文件中的 “覆盖” 部分，但由于资源是 Win32 可执行文件的标准组成部分，而且是非常重要的组成部分；因此，它的格式是固定的。所以与 MS-DOS 软件的开发过程相比，Win32 软件的开发中多了一个创建资源文件的步骤。

代码部分的开发工作与 MS-DOS 下写代码的步骤，是一样的。程序员用文本编辑器书写汇编源代码（*.asm 文件）。与 C 源代码类似，*.asm 文件中也可以用 include 语句包含数据定义和函数声明的头文件，Win32 汇编的头文件一般用 .inc 作扩展名。大部分的 include 文件是编译器软件包附带提供的。最后，*.asm 文件经汇编编译器，编译成以 .obj 为扩展名的目标文件。

资源文件中可以包括对话框、快捷键、菜单、字符串、版本信息和一些图形资源等内容。资源文件的源文件是一种类似 “脚本” 的文本文件，它的扩展名一般为 .rc，其中用不同的语法定义了不同类型的资源，资源脚本文件最后由资源编译器编译成资源文件 *.res。资源脚本文件同样会用到很多预定义值；所以，软件包中一般也包括资源头文件，供源文件导入。软件包中的资源头文件，名为 Resource.h。

在资源文件中，不同类型资源的记录方式是不同的。对话框资源只记录定义值，如对话框的大小、位置等，并非真正存储对话框最后显示在屏幕上的像素。这些大小、位置等信息最后由 MicroSoft Windows 解释后，才可在屏幕上被绘制成像素。菜单、字符串、快捷键等由文本构成；图形资源则真正由像素组成，它们在资源脚本中被定义为一文件名，由资源编译器从磁盘文件导入。MicroSoft Windows 在资源中支持的图形文件有 bmp 位图文件、cur 光标文件和 ico 图标文件，这些图形文件可用其他图形处理软件生成。另外，wav 声音文件也可以用在资源中。

编译好目标 *.obj 文件和资源 *.res 文件后，最后一步是用链接器将它们链接成可执行文件。链接的时候要会用到函数库。在 MS-DOS 环境下编程时，使用的函数库是静态库。静态库是一些已经编译好的代码模块。当用户在源程序中用到某个函数时，链接器从库文件中将这个函数的二进制代码取出，与 *.obj 文件合在一起生成最终的 *.exe 文件。但在 Win32 环境下，大部分的公用函数封装在 DLL 文件中，以动态链接的方式供用户程序调用。这时候库文件中只需要包含函数在 DLL 中的位置信息，不再需要导入二进制代码部分。所以链接的时候，也只是把库文件中的位置信息取出放入最后的可执行文件中。Win32 中这种只包含位置信息的库文件，又称导入库。

文件结构

*.exe 文件比较复杂，每个 *.exe 文件都有一个文件头，结构如下：

―――――――――――――――――――

├ 偏移量 ┤　意义　┤├00h-01h ┤MZ'EXE文件标记　┤

├2h-03h　┤文件长度除512的余数　┤

├04h-05h ┤...............商　┤

├06h-07h ┤重定位项的个数　┤

├08h-09h ┤文件头除16的商　┤

├0ah-0bh ┤程序运行所需最小段数 ┤

├0ch-0dh ┤..............大.... ┤

├oeh-0fh ┤堆栈段的段值 (SS)　┤

├10h-11h ┤........sp　┤

├12h-13h ┤文件校验和　┤

├14h-15h ┤IP　┤

├16h-17h ┤CS　┤

├18h-19h ┤............　┤

├1ah-1bh ┤............　┤

├1ch　┤............　┤

―――――――――――――――――――――――――

*.exe 文件包含一个 "文件头" 和一个" 可重定位程序映象"。文件头包含 MS-DOS 用于加载程序的信息，譬如：程序大小、寄存器初始值。文件头还指向一个重定位表，该表包含指向程序映象中可重定位段地址的指针链表。文件头的形式与 EXEHEADER 结构对应：

EXEHEADER STRUC

exSignature dw 4D5AH ;.EXE标志

exExraBytes dw ? ;最后(部分)页中的字节数

exPages dw ? ;文件中的全部和部分页数

exRelocItems dw ? ;重定位表中的指针数

exHeaderSize dw ? ;以字节为单位的文件头大小

exMinAlloc dw ? ;最小分配大小

exMaxAlloc dw ? ;最大分配大小

exInitSS dw ? ;初始SS值

exInitSP dw ? ;初始SP值

exChechSum dw ? ;补码校验值

exInitIP dw ? ;初始IP值

exInitCS dw ? ;初始CS值

exRelocTable dw ? ;重定位表的字节偏移量

exOverlay dw ? ;覆盖号

执行原理

如记事本程序 notepad.exe，这类程序通常用来处理或辅助处理其它文件。譬如：双击打开 myfile.txt 将由 notepad.exe 记事本程序来进行编辑。

为加载 *.exe 程序，MS-DOS 首先会读取文件头以确定 *.exe 标志并计算程序映象的大小。然后 MS-DOS 会试图申请内存。

首先，MS-DOS 会计算程序映象文件的大小加上 PSP 的大小再加上 EXEHEADER 结构中的 exMinAlloc 域说明的内存大小这三者之和，如总和超过最大可用内存块大小。则 MS-DOS 会停止加载程序并返回一个出错值。否则，MS-DOS 会计算程序映象的大小加上 PSP 的大小再加上 EXEHEADER 结构中 exMaxAlloc 域说明的内存大小之和，如第二总和小于最大可用内存块的大小，则 MS-DOS会分配计算得到的内存量。否则，MS-DOS 会分配最大可用内存块。分配完内存后，MS-DOS 会确定段地址，也称为起始段地址，MS-DOS 从此处加载程序映象。

如 exMinAlloc 域和 exMaxAlloc 域中的值都为零，则 MS-DOS 会把映象尽可能地加载到内存最高端。否则，MS-DOS 会把映象加载到紧挨着 PSP 域之上。接下来，MS-DOS 会读取重定位表中的项目，调整所有由可重定位指针说明的段地址。对于重定位表中的每个指针，MS-DOS 会寻找程序映象中相应的可重定位段地址，并把起始段地址加到它之上。一旦调整完毕，段地址便指向了内存中被加载程序的代码和数据段。

MS-DOS 在所分配内存的最低部分建立 256 字节的 PSP，把 AL 和 AH 设置为加载 *.com 程序时所设置的值。MS-DOS 使用文件头中的值设置 SP 与 SS，调整 SS 初始值，把起始地址加到它之上。MS-DOS 还会把 ES 和 DS 设置为 PSP 的段地址。

最后，MS-DOS 从程序文件头读取 CS 和 IP 初始值，把起始段地址加到 CS 之 上，把控制转移到位于调整后地址处的程序。

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