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.net中PE文件的结构:初步认识IL代码


3.资源
在托管文件中可以嵌入两种不同类型的资源:非托管的平台相关的资源,或者托管资源。这两种资源存储在PE文件的不同section里(其中托管资源已经在上面的文本段内出现过了,不是吗?),其中非托管资源被放在一个单独的.rsrc段里,而托管资源放在文本段里。
需要注意的是,IL汇编器在每个托管可执行文件中只能嵌入一个资源文件(.RES)。IL反汇编器会定位到这个section,然后把section中的所有内容作为一个.RES文件释放出来。

三.元数据的结构

使用过.net的Reflection功能的人对元数据可能多少都有点概念,它是对整个托管模块的逻辑结构的完整描述,包含了所有在模块中声明和引用的元素。从结构上来说,所有元数据类似于一个关系数据库,里面的数据体现为一组交叉引用的表(而不是树或者什么其他数据结构),并且任何数据都只有一份(其他用到这个数据的位置都将包含一个指向此数据的引用)。从用途上来说,这些表分为三类:定义表(definition table)、引用表(reference table)和清单表(manifest table)。
整个元数据是一个二进制的数据块,你只能通过工具来查看已生成程序集的元数据信息,如ildasm.exe(你可以在“视图”菜单里找到关于元数据信息显示的命令)。
(1)元数据结构概览
下面贴出来的显示信息,是我用ildasm.exe统计了自己写的一个很小的Demo程序中的元数据信息,先放在这里,可以和后面提到的内容相互参考:

CLR meta-data size : 1260 
---------这些是元数据中的table stream-----------------
Module - 1 (10 bytes)
TypeDef - 3 (42 bytes) 0 interfaces, 0 explicit layout
TypeRef - 8 (48 bytes)
MethodDef - 8 (112 bytes) 0 abstract, 0 native, 4 bodies
FieldDef - 1 (6 bytes) 0 constant
MemberRef - 5 (30 bytes)
ParamDef - 9 (54 bytes)
CustomAttribute- 4 (24 bytes)
StandAloneSig - 1 (2 bytes)
Assembly - 1 (22 bytes)
AssemblyRef - 1 (20 bytes)
-----------table stream end--------------------------

-----------这些是元数据中的Heap stream-------------------
Strings - 385 bytes
Blobs - 108 bytes //
UserStrings - 200 bytes
Guids - 16 bytes
-----------heap stream end---------------------------

Uncategorized - 181 bytes
可以看到,在元数据中除了上面我们提到的那些表以外,还有一些用于记录UserString,Guid的堆数据,后面会提到。

(2)元数据中的父子关系
   元数据中包含很多“父子关系”,如“类--方法”、“方法--参数”等等。如果你想找到和某个父数据对应的所有子数据,遍历这个子数据所在的表可是个糟糕的选择。事实上,对于这种一对多关系,汇编器在构造元数据表的时候,并不仅仅使用数据间的引用关系,而且使用了数据的排列顺序来帮助定位。每个父数据都只含有一个指向其第一个子数据的引用,其子数据的结尾靠下一个父数据的起始引用来定位。这就要求子数据要依照他们的父数据来排序(符合这种条件的元数据被称为“优化的”、“压缩的”元数据,而IL汇编器一般都是生成这种元数据)。下图是书中给出的class-method父子关系的元数据表示意图:

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