Windows下DLL查找顺序
http://m.blog.csdn.net/hanford/article/details/53581977
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第1章 说明 2
1.1 查找顺序 2
1.1.1 检查DllCharacteristics字段 3
1.1.2 读取manifset资源 3
1.1.3 读取manifset文件 4
1.1.4 载入 5
1.1.5 私有程序集 5
1.1.6 常规DLL的查找顺序 7
1.2 禁用隔离 7
1.2.1 修改DllCharacteristics字段 7
1.2.2 修改manifset 9
1.2.3 修改msvcr*.dll 11
第1章 说明
1.1 查找顺序
使用VC++2008创建一个Win32项目,如下图所示
图1.1
编译这个程序(Debug版),将得到 Test.exe 文件。使用 eXeScope 打开Test.exe,可以发现 Test.exe 在运行时需要文件 msvcr90d.dll。如下图所示:
图1.2
运行Test.exe时,Windows需要找到msvcr90d.dll,并将其加载至内存,然后Test.exe才能正常运行。下面对msvcr90d.dll的查找顺序进行简要说明。
注意:如果操作系统比 Windows XP 还陈旧,msvcr90d.dll的查找顺序请参考1.1.6节。
1.1.1 检查DllCharacteristics字段
Windows首先检查Test.exe中DllCharacteristics字段的数值
可使用eXeScope查看DllCharacteristics字段的数值,如下图所示:
图1.3
根据上图可知:DllCharacteristics = 0x8140,因此:
(0x8140 & IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION) == 0
上面的宏 IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION 其实就是0x200,它表示一个二进制位。这个二进制位为0/1表示使用/不使用隔离(isolation)。
Test.exe中DllCharacteristics的这个二进制位为零,表示使用隔离。如果某个程序不使用隔离,请跳至1.1.6节。
1.1.2 读取manifset资源
Test.exe使用隔离,所以Windows会检查Test.exe里有没有manifset资源(类型为24,编号为1)。下图表示Test.exe里存在manifset资源。
图1.4
可使用记事本打开文件Test.exe.embed.manifest,查看manifset资源的内容。如下图所示:
图1.5
1.1.3 读取manifset文件
如果上一步未找到manifset资源,Windows会检查是否存在manifset文件。
Test.exe的manifset文件就是Test.exe.manifest,它与Test.exe应在同一目录内,否则Windows无法找到。
Test.exe.manifest的内容应该与Test.exe.embed.manifest的内容保持一致。这样Windows才能顺利读取manifset信息。
1.1.4 载入
经过上面两步,Windows读取了manifset信息后发现:Test.exe需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"(参考上图)。
现在,Windows会到C:\WINDOWS\WinSxS目录下查找这个程序集。
在Windows7的C:\Windows\winsxs\Manifests目录下存在文件x86_policy.9.0.microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_61305e07e4f1bc01.manifest,其内容如下图所示:
图1.6
其重点为:9.0.21022.8版本的程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"被重定向至版本9.0.30729.1。Windows会加载目录C:\Windows\winsxs\x86_microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_bb1f6aa1308c35eb目录下的msvcr90d.dll。
注意:在Windows XP下,重定向文件为9.0.30729.1.policy,它位于C:\WINDOWS\WinSxS\Policies\x86_policy.9.0.Microsoft.VC90.DebugCRT_1fc8b3b9a1e18e3b_x-ww_037be232
1.1.5 私有程序集
如果Windows在C:\WINDOWS\WinSxS里找不到合适版本的msvcr90d.dll,就会在Test.exe所在目录进行查找。
位于C:\WINDOWS\WinSxS目录下的程序集属于共享程序集,能够被多个程序所共享。位于Test.exe所在目录的程序集属于Test.exe的私有程序集。
私有程序集的搜索步骤大致为:在Test.exe所在目录查找子目录Microsoft.VC90.DebugCRT,如果存在就会核对该目录内的文件Microsoft.VC90.DebugCRT.manifest。如果与要求的msvcr90d.dll版本一致,就会载入该目录下的msvcr90d.dll。使用私有程序集的具体操作如下:
将目录C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\redist\Debug_NonRedist\x86\Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Test.exe所在目录(接下来用<exePath>表示)。记事本打开<exePath>\Microsoft.VC90.DebugCRT\Microsoft.VC90.DebugCRT.manifest,将版本号修改为Test.exe需要的版本号,亦即下图的版本号需要与图1.5的版本号保持一致。
图1.7
如果Test.exe需要载入Func.dll,而后者也需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT",就可以把目录C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\redist\Debug_NonRedist\x86\Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Func.dll所在目录(注意:不是Test.exe所在的目录)。如果Test.exe与Func.dll在同一目录内,而它们需要的程序集版本还不相同,那就比较麻烦了。
说明:
1、私有程序集的搜索步骤远比本文描述的复杂,详细信息请参考MSDN中的《Assembly Searching Sequence》,网址如下:
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa374224(v=vs.85).aspx
2、如果Windows在共享程序集和私有程序集里均未找到合适版本的msvcr90d.dll,就会终止程序并显示如下界面,即使msvcr90d.dll与Test.exe在同一目录下,Windows也不会载入。
图1.8
1.1.6 常规DLL的查找顺序
根据图1.2可知,Test.exe运行时还需要USER32.dll、KERNEL32.dll。这两个动态库不属于任何程序集,是常规的DLL文件。加载它们时的查找顺序请参考MSDN中的《Dynamic-Link Library Search Order》,网址如下:
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms682586(v=vs.85).aspx
1.2 禁用隔离
根据上文描述可知:C:\WINDOWS\WinSxS目录下允许存放某个组件(如:msvcr90d.dll)的多个版本,此即为"并列共享"(Side-by-side Assembly Sharing)。它主要是为了解决"DLL地狱"问题的,但它带来的问题比解决的问题并不少:VC++2005/2008编译生成的程序在用户的电脑上可能无法运行。
为了能够更方便的发布程序,接下来介绍几种禁用隔离的方法。
1.2.1 修改DllCharacteristics字段
修改DllCharacteristics字段的思路就是让DllCharacteristics & 0x200不等于零。下面分两种情况进行说明:一是没有源代码,只有执行程序(如:Test.exe);二是有源代码。
没有源代码,只能修改Test.exe文件。根据图1.3可知:Test.exe的字段DllCharacteristics首地址为0x13E,数值为0x8140。将0x8140改成(0x8140 | 0x200)=0x8340即可。
如下图所示,使用vc2008 的Open With 打开文件Test.exe
图1.9
选择二进制编辑器(Binary Editor)。
图1.10
按下Ctrl+G,输入地址0x13E,单击"OK"按钮,即可定位到0x13E处。当前的数值为0x8140(注意:低位在前,高位在后,就是下图中的40 81),将40 81改为40 83(即更改数值为0x8340),然后保存Test.exe。
图1.11
如果有源代码,只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Allow Isolation"为"Don't allow side-by-side isolation",如下图所示:
图1.12
现在Test.exe运行时就不会被隔离了,不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故,下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。
1.2.2 修改manifset
只有Test.exe,没有源代码,且manifset在Test.exe.manifest文件时。把 <dependency>...</dependency>删除即可,如下图所示:
图1.13
只有Test.exe,没有源代码,且manifset在Test.exe内部时。用图1.10中的资源编辑器(Resource Editor)打开Test.exe,删除<dependency>...</dependency>之间的内容(或者直接删除整个manifest)。如下图所示。
图1.14
如果有源代码,只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Generate Manifest"为"No",如下图所示:
图1.15
没有manifest指定程序集,Test.exe运行时就不会查找、加载程序集了,不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故,下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。
1.2.3 修改msvcr*.dll
使用VC++2005或VC++2008编译生成的程序,只要用到了msvcr80.dll、msvcr80d.dll、msvcr90.dll、msvcr90d.dll这四个文件中的任何一个,就必须启用隔离。一旦隔离被禁用,运行时就会崩溃并出现如下错误提示:
图1.16
这是msvcr??.dll造成的。以下代码节选自C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\crt\src\crtlib.c
#if defined (_CRT_CHECK_MANIFEST)
if (!_check_manifest(hDllHandle))
{
return FALSE;
}
#endif /* defined (_CRT_CHECK_MANIFEST) */
这段代码表示:加载msvcr??.dll时会调用_check_manifest,检查manifest信息。如果_check_manifest返回FALSE,整个程序就会崩溃。
现在再看看函数_check_manifest的代码(同样节选自crtlib.c):
static BOOL __cdecl _check_manifest(HMODULE hDllHandle)
{
pfnFindActCtxSectionStringW = (PFN_FINDAC) GetProcAddress(
hKernel32, "FindActCtxSectionStringW");
if (pfnFindActCtxSectionStringW == NULL)
{
return TRUE;
}
}
根据上面的代码可知:将字符串"FindActCtxSectionStringW"的首字符改成00H,则GetProcAddress就会返回NULL,_check_manifest就会返回TRUE。
因此,使用vc2008的二进制编辑器打开某个msvcr??.dll。找到FindActCtxSectionStringW后,将第一个字符F改成00H即可(也可全部改成 00H)。
图1.17
经过步骤1.2.1或1.2.2,以及步骤1.2.3,再将改好后的msvcr??.dll与Test.exe放在同一目录内,现在Test.exe即可载入同一目录下的msvcr??.dll了,再也不用到共享程序集、私有程序集里去查找、加载了。