『轉載』從記憶體資源中載入C++程式集：CMemLoadDll

来源:http://www.cnblogs.com/shuxiaolong/archive/2017/10/18/CMemLoadDll_CPPLib.html
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MemLoadDll.h MemLoadDll.cpp ...


MemLoadDll.h

#if !defined(Q_OS_LINUX)  
#pragma once  
  
typedef   BOOL (__stdcall *ProcDllMain)(HINSTANCE, DWORD,  LPVOID );  
  
class CMemLoadDll  
{  
public:  
    CMemLoadDll();  
    ~CMemLoadDll();  
    BOOL    MemLoadLibrary( void *lpFileData , int DataLength);  // Dll file data buffer  
    FARPROC MemGetProcAddress(LPCSTR lpProcName);  
private:  
    BOOL isLoadOk;  
    BOOL CheckDataValide(void *lpFileData, int DataLength);  
    int  CalcTotalImageSize();  
    void CopyDllDatas(void *pDest, void *pSrc);  
    BOOL FillRavAddress(void *pBase);  
    void DoRelocation(void *pNewBase);  
    int  GetAlignedSize(int Origin, int Alignment);  
private:  
    ProcDllMain pDllMain;  
  
private:  
    DWORD  pImageBase;  
    PIMAGE_DOS_HEADER pDosHeader;  
    PIMAGE_NT_HEADERS pNTHeader;  
    PIMAGE_SECTION_HEADER pSectionHeader;  
  
};  
#endif

 

MemLoadDll.cpp

#if !defined(Q_OS_LINUX)  
  
#include <windows.h>  
#include <assert.h>  
#include "MemLoadDll.h"  
  
#include "QDebug"  
  
  
CMemLoadDll::CMemLoadDll()  
{  
    isLoadOk = FALSE;  
    pImageBase = NULL;  
    pDllMain = NULL;  
}  
  
CMemLoadDll::~CMemLoadDll()  
{  
    if(isLoadOk)  
    {  
        assert(pImageBase != NULL);  
        assert(pDllMain != NULL);  
        //脫鉤，準備卸載dll  
        pDllMain((HINSTANCE)pImageBase,DLL_PROCESS_DETACH,0);  
        VirtualFree((LPVOID)pImageBase, 0, MEM_RELEASE);  
    }  
}  
  
//MemLoadLibrary函數從記憶體緩衝區數據中載入一個dll到當前進程的地址空間，預設位置0x10000000  
//返回值： 成功返回TRUE , 失敗返回FALSE  
//lpFileData: 存放dll文件數據的緩衝區  
//DataLength: 緩衝區中數據的總長度  
BOOL CMemLoadDll::MemLoadLibrary(void *lpFileData, int DataLength)  
{  
    if (pImageBase != NULL)  
    {  
        return FALSE;  //已經載入一個dll，還沒有釋放，不能載入新的dll  
    }  
  
    //檢查數據有效性，並初始化  
    if (!CheckDataValide(lpFileData, DataLength))  
    {  
        return FALSE;  
    }  
  
    //計算所需的載入空間  
    int ImageSize = CalcTotalImageSize();  
    if (ImageSize == 0)  
    {  
        return FALSE;  
    }  
  
    // 分配虛擬記憶體  
    void *pMemoryAddress = VirtualAlloc((LPVOID)NULL, ImageSize,  
                                        MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_EXECUTE_READWRITE);  
    if (pMemoryAddress == NULL)  
    {  
        return FALSE;  
    }  
    else  
    {  
        CopyDllDatas(pMemoryAddress, lpFileData); //複製dll數據，並對齊每個段  
  
        //重定位信息  
        if (pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].VirtualAddress > 0  
                && pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].Size > 0)  
        {  
            DoRelocation(pMemoryAddress);  
        }  
  
        //填充引入地址表  
        if (!FillRavAddress(pMemoryAddress))  //修正引入地址表失敗  
        {  
            VirtualFree(pMemoryAddress, 0, MEM_RELEASE);  
            return FALSE;  
        }  
  
        //修改頁屬性。應該根據每個頁的屬性單獨設置其對應記憶體頁的屬性。這裡簡化一下。  
        //統一設置成一個屬性PAGE_EXECUTE_READWRITE  
        unsigned long old;  
        VirtualProtect(pMemoryAddress, ImageSize, PAGE_EXECUTE_READWRITE, &old);  
    }  
  
    //修正基地址  
    pNTHeader->OptionalHeader.ImageBase = (DWORD)pMemoryAddress;  
  
    //接下來要調用一下dll的入口函數，做初始化工作。  
    pDllMain = (ProcDllMain)(pNTHeader->OptionalHeader.AddressOfEntryPoint + (DWORD) pMemoryAddress);  
  
    BOOL InitResult = pDllMain((HINSTANCE)pMemoryAddress, DLL_PROCESS_ATTACH, 0);  
    if (!InitResult)  //初始化失敗  
    {  
        pDllMain((HINSTANCE)pMemoryAddress, DLL_PROCESS_DETACH, 0);  
        VirtualFree(pMemoryAddress, 0, MEM_RELEASE);  
        pDllMain = NULL;  
        return FALSE;  
    }  
  
    isLoadOk = TRUE;  
    pImageBase = (DWORD)pMemoryAddress;  
    return TRUE;  
}  
  
//MemGetProcAddress函數從dll中獲取指定函數的地址  
//返回值： 成功返回函數地址 , 失敗返回NULL  
//lpProcName: 要查找函數的名字或者序號  
FARPROC  CMemLoadDll::MemGetProcAddress(LPCSTR lpProcName)  
{  
    if (pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress == 0 ||  
            pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].Size == 0)  
    {  
        return NULL;  
    }  
  
    if (!isLoadOk)  
    {  
        return NULL;  
    }  
  
    DWORD OffsetStart = pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress;  
    DWORD Size = pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].Size;  
  
    PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY pExport = (PIMAGE_EXPORT_DIRECTORY)((DWORD)pImageBase + pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_EXPORT].VirtualAddress);  
    int iBase = pExport->Base;  
    int iNumberOfFunctions = pExport->NumberOfFunctions;  
    int iNumberOfNames = pExport->NumberOfNames; //<= iNumberOfFunctions  
    LPDWORD pAddressOfFunctions = (LPDWORD)(pExport->AddressOfFunctions + pImageBase);  
    LPWORD  pAddressOfOrdinals = (LPWORD)(pExport->AddressOfNameOrdinals + pImageBase);  
    LPDWORD pAddressOfNames  = (LPDWORD)(pExport->AddressOfNames + pImageBase);  
  
    int iOrdinal = -1;  
  
    if (((DWORD)lpProcName & 0xFFFF0000) == 0)  //IT IS A ORDINAL!  
    {  
        iOrdinal = (DWORD)lpProcName & 0x0000FFFF - iBase;  
    }  
    else     //use name  
    {  
        int iFound = -1;  
  
        for (int i = 0; i < iNumberOfNames; i++)  
        {  
            char *pName = (char * )(pAddressOfNames[i] + pImageBase);  
            if (strcmp(pName, lpProcName) == 0)  
            {  
                iFound = i;  
                break;  
            }  
        }  
        if (iFound >= 0)  
        {  
            iOrdinal = (int)(pAddressOfOrdinals[iFound]);  
        }  
    }  
  
    if (iOrdinal < 0 || iOrdinal >= iNumberOfFunctions )  
    {  
        return NULL;  
    }  
    else  
    {  
        DWORD pFunctionOffset = pAddressOfFunctions[iOrdinal];  
        if (pFunctionOffset > OffsetStart && pFunctionOffset < (OffsetStart + Size)) //maybe Export Forwarding  
        {  
            return NULL;  
        }  
        else  
        {  
            return (FARPROC)(pFunctionOffset + pImageBase);  
        }  
    }  
  
}  
  
// 重定向PE用到的地址  
void CMemLoadDll::DoRelocation( void *NewBase)  
{  
    /* 重定位表的結構： 
    // DWORD sectionAddress, DWORD size (包括本節需要重定位的數據) 
    // 例如 1000節需要修正5個重定位數據的話，重定位表的數據是 
    // 00 10 00 00   14 00 00 00      xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 0000 
    // -----------   -----------      ---- 
    // 給出節的偏移  總尺寸=8+6*2     需要修正的地址           用於對齊4位元組 
    // 重定位表是若幹個相連，如果address 和 size都是0 表示結束 
    // 需要修正的地址是12位的，高4位是形態字，intel cpu下是3 
    */  
    //假設NewBase是0x600000,而文件中設置的預設ImageBase是0x400000,則修正偏移量就是0x200000  
    DWORD Delta = (DWORD)NewBase - pNTHeader->OptionalHeader.ImageBase;  
  
    //註意重定位表的位置可能和硬碟文件中的偏移地址不同，應該使用載入後的地址  
    PIMAGE_BASE_RELOCATION pLoc = (PIMAGE_BASE_RELOCATION)((unsigned long)NewBase  
                                  + pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_BASERELOC].VirtualAddress);  
    while ((pLoc->VirtualAddress + pLoc->SizeOfBlock) != 0)  //開始掃描重定位表  
    {  
        WORD *pLocData = (WORD *)((int)pLoc + sizeof(IMAGE_BASE_RELOCATION));  
        //計算本節需要修正的重定位項（地址）的數目  
        int NumberOfReloc = (pLoc->SizeOfBlock - sizeof(IMAGE_BASE_RELOCATION)) / sizeof(WORD);  
        for ( int i = 0 ; i < NumberOfReloc; i++)  
        {  
            if ( (DWORD)(pLocData[i] & 0xF000) == 0x00003000)  //這是一個需要修正的地址  
            {  
                // 舉例：  
                // pLoc->VirtualAddress = 0x1000;  
                // pLocData[i] = 0x313E; 表示本節偏移地址0x13E處需要修正  
                // 因此 pAddress = 基地址 + 0x113E  
                // 裡面的內容是 A1 ( 0c d4 02 10)  彙編代碼是： mov eax , [1002d40c]  
                // 需要修正1002d40c這個地址  
                DWORD *pAddress = (DWORD *)((unsigned long)NewBase + pLoc->VirtualAddress + (pLocData[i] & 0x0FFF));  
                *pAddress += Delta;  
            }  
        }  
        //轉移到下一個節進行處理  
        pLoc = (PIMAGE_BASE_RELOCATION)((DWORD)pLoc + pLoc->SizeOfBlock);  
    }  
}  
  
//填充引入地址表  
BOOL CMemLoadDll::FillRavAddress(void *pImageBase)  
{  
    // 引入表實際上是一個 IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR 結構數組，全部是0表示結束  
    // 數組定義如下：  
    //  
    // DWORD   OriginalFirstThunk;         // 0表示結束，否則指向未綁定的IAT結構數組  
    // DWORD   TimeDateStamp;  
    // DWORD   ForwarderChain;             // -1 if no forwarders  
    // DWORD   Name;                       // 給出dll的名字  
    // DWORD   FirstThunk;                 // 指向IAT結構數組的地址(綁定後，這些IAT裡面就是實際的函數地址)  
  
    int i;  
  
    unsigned long Offset = pNTHeader->OptionalHeader.DataDirectory[IMAGE_DIRECTORY_ENTRY_IMPORT].VirtualAddress ;  
    if (Offset == 0)  
    {  
        return TRUE;    //No Import Table  
    }  
    PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR pID = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)((unsigned long) pImageBase + Offset);  
    while (pID->Characteristics != 0 )  
    {  
        PIMAGE_THUNK_DATA pRealIAT = (PIMAGE_THUNK_DATA)((unsigned long)pImageBase + pID->FirstThunk);  
        PIMAGE_THUNK_DATA pOriginalIAT = (PIMAGE_THUNK_DATA)((unsigned long)pImageBase + pID->OriginalFirstThunk);  
        //獲取dll的名字  
        WCHAR buf[256]; //dll name;  
        BYTE *pName = (BYTE *)((unsigned long)pImageBase + pID->Name);  
        for (i = 0; i < 256; i++)  
        {  
            if (pName[i] == 0)  
            {  
                break;  
            }  
            buf[i] = pName[i];  
        }  
        if (i >= 256)  
        {  
            return FALSE;    // bad dll name  
        }  
        else  
        {  
            buf[i] = 0;  
        }  
        HMODULE hDll = GetModuleHandle(buf);  
        if (hDll == NULL)  
        {  
            hDll = LoadLibrary(buf);  
        }  
        if (hDll == NULL)  
        {  
            return FALSE;    //NOT FOUND DLL  
        }  
        //獲取DLL中每個導出函數的地址，填入IAT  
        //每個IAT結構是 ：  
        // union { PBYTE  ForwarderString;  
        //   PDWORD Function;  
        //   DWORD Ordinal;  
        //   PIMAGE_IMPORT_BY_NAME  AddressOfData;  
        // } u1;  
        // 長度是一個DWORD ，正好容納一個地址。  
        for (i = 0; ; i++)  
        {  
            if (pOriginalIAT[i].u1.Function == 0)  
            {  
                break;  
            }  
            FARPROC lpFunction = NULL;  
            if (pOriginalIAT[i].u1.Ordinal & IMAGE_ORDINAL_FLAG)  //這裡的值給出的是導出序號  
            {  
                lpFunction = GetProcAddress(hDll, (LPCSTR)(pOriginalIAT[i].u1.Ordinal & 0x0000FFFF));  
            }  
            else     //按照名字導入  
            {  
                //獲取此IAT項所描述的函數名稱  
                PIMAGE_IMPORT_BY_NAME pByName = (PIMAGE_IMPORT_BY_NAME)  
                                                ((DWORD)pImageBase + (DWORD)(pOriginalIAT[i].u1.AddressOfData));  
                //    if(pByName->Hint !=0)  
                //     lpFunction = GetProcAddress(hDll, (LPCSTR)pByName->Hint);  
                //    else  
                lpFunction = GetProcAddress(hDll, (char *)pByName->Name);  
            }  
  
            if (lpFunction != NULL)  //找到了！  
            {  
                pRealIAT[i].u1.Function = (DWORD)lpFunction;//(PDWORD) lpFunction;  
            }  
            else  
            {  
                return FALSE;  
            }  
        }  
  
        //move to next  
        pID = (PIMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR)( (DWORD)pID + sizeof(IMAGE_IMPORT_DESCRIPTOR));  
    }  
  
    return TRUE;  
}  
  
//CheckDataValide函數用於檢查緩衝區中的數據是否有效的dll文件  
//返回值： 是一個可執行的dll則返回TRUE，否則返回FALSE。  
//lpFileData: 存放dll數據的記憶體緩衝區  
//DataLength: dll文件的長度  
BOOL CMemLoadDll::CheckDataValide(void *lpFileData, int DataLength)  
{  
    //檢查長度  
    if (DataLength < sizeof(IMAGE_DOS_HEADER))  
    {  
        return FALSE;  
    }  
    pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)lpFileData;  // DOS頭  
    //檢查dos頭的標記  
    if (pDosHeader->e_magic != IMAGE_DOS_SIGNATURE)  
    {  
        return FALSE;    //0x5A4D : MZ  
    }  
  
    //檢查長度  
    if ((DWORD)DataLength < (pDosHeader->e_lfanew + sizeof(IMAGE_NT_HEADERS)) )  
    {  
        return FALSE;  
    }  
    //取得pe頭  
    pNTHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)( (unsigned long)lpFileData + pDosHeader->e_lfanew); // PE頭  
    //檢查pe頭的合法性  
    if (pNTHeader->Signature != IMAGE_NT_SIGNATURE)  
    {  
        return FALSE;    //0x00004550 : PE00  
    }  
    if ((pNTHeader->FileHeader.Characteristics & IMAGE_FILE_DLL) == 0) //0x2000  : File is a DLL  
    {  
        return FALSE;  
    }  
    if ((pNTHeader->FileHeader.Characteristics & IMAGE_FILE_EXECUTABLE_IMAGE) == 0) //0x0002 : 指出文件可以運行  
    {  
        return FALSE;  
    }  
    if (pNTHeader->FileHeader.SizeOfOptionalHeader != sizeof(IMAGE_OPTIONAL_HEADER))  
    {  
        return FALSE;  
    }  
  
    //取得節表（段表）  
    pSectionHeader = (PIMAGE_SECTION_HEADER)((int)pNTHeader + sizeof(IMAGE_NT_HEADERS));  
    //驗證每個節表的空間  
    for (int i = 0; i < pNTHeader->FileHeader.NumberOfSections; i++)  
    {  
        if ((pSectionHeader[i].PointerToRawData + pSectionHeader[i].SizeOfRawData) > (DWORD)DataLength)  
        {  
            return FALSE;  
        }  
    }  
    return TRUE;  
}  
  
//計算對齊邊界  
int CMemLoadDll::GetAlignedSize(int Origin, int Alignment)  
{  
    return (Origin + Alignment - 1) / Alignment * Alignment;  
}  
  
//計算整個dll映像文件的尺寸  
int CMemLoadDll::CalcTotalImageSize()  
{  
    int Size;  
    if (pNTHeader == NULL)  
    {  
        return 0;  
    }  
    int nAlign = pNTHeader->OptionalHeader.SectionAlignment; //段對齊位元組數  
  
    // 計算所有頭的尺寸。包括dos, coff, pe頭 和 段表的大小  
    Size = GetAlignedSize(pNTHeader->OptionalHeader.SizeOfHeaders, nAlign);  
    // 計算所有節的大小  
    for (int i = 0; i < pNTHeader->FileHeader.NumberOfSections; ++i)  
    {  
        //得到該節的大小  
        int CodeSize = pSectionHeader[i].Misc.VirtualSize ;  
        int LoadSize = pSectionHeader[i].SizeOfRawData;  
        int MaxSize = (LoadSize > CodeSize) ? (LoadSize) : (CodeSize);  
  
        int SectionSize = GetAlignedSize(pSectionHeader[i].VirtualAddress + MaxSize, nAlign);  
        if (Size < SectionSize)  
        {  
            Size = SectionSize;    //Use the Max;  
        }  
    }  
    return Size;  
}  
//CopyDllDatas函數將dll數據複製到指定記憶體區域，並對齊所有節  
//pSrc: 存放dll數據的原始緩衝區  
//pDest:目標記憶體地址  
void CMemLoadDll::CopyDllDatas(void *pDest, void *pSrc)  
{  
    // 計算需要複製的PE頭+段表位元組數  
    int  HeaderSize = pNTHeader->OptionalHeader.SizeOfHeaders;  
    int  SectionSize = pNTHeader->FileHeader.NumberOfSections * sizeof(IMAGE_SECTION_HEADER);  
    int  MoveSize = HeaderSize + SectionSize;  
    //複製頭和段信息  
    memmove(pDest, pSrc, MoveSize);  
  
    //複製每個節  
    for (int i = 0; i < pNTHeader->FileHeader.NumberOfSections; ++i)  
    {  
        if (pSectionHeader[i].VirtualAddress == 0 || pSectionHeader[i].SizeOfRawData == 0)  
        {  
            continue;  
        }  
        // 定位該節在記憶體中的位置  
        void *pSectionAddress = (void *)((unsigned long)pDest + pSectionHeader[i].VirtualAddress);  
        // 複製段數據到虛擬記憶體  
        memmove((void *)pSectionAddress,  
                (void *)((DWORD)pSrc + pSectionHeader[i].PointerToRawData),  
                pSectionHeader[i].SizeOfRawData);  
    }  
  
    //修正指針，指向新分配的記憶體  
    //新的dos頭  
    pDosHeader = (PIMAGE_DOS_HEADER)pDest;  
    //新的pe頭地址  
    pNTHeader = (PIMAGE_NT_HEADERS)((int)pDest + (pDosHeader->e_lfanew));  
    //新的節表地址  
    pSectionHeader = (PIMAGE_SECTION_HEADER)((int)pNTHeader + sizeof(IMAGE_NT_HEADERS));  
    return ;  
}  
#endif

 


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