Windows下动态加载可执行代码原理简述

xiaotie同学比较蛋疼，问C#里面能不能动态加载SIMD的汇编代码。C#我不知道，反正c/c++下面这事情很好做。顺手花了几个小时写了个例子和这篇博客。

总的来说，windows下要动态加载binary的话，基本上分以下几步。

1. 首先要得到可执行代码的binary。 无论是在程序里面编译也好，或者从什么地方读出来，或者用户手把手的敲进去。

2. 为这些binary分配一段具有可执行属性的内存。这是因为有Data Execution Prevention的存在，一般用malloc和new分配的内存页面不具有可执行这个属性，一旦执行就会产生STATUS_ACCESS_VIOLATION的异常。

3. 下一步就是要跳转到这段内存上去执行了，可能要写一些汇编指令，在调用的过程中要注意栈是否平衡。

基本上就是这三点了，下面来看具体的代码:

第一步，拿到可执行的binary。这里我写了一个用SIMD指令的fastercopy函数，然后编译以后把它的二进制代码写成一个数组。

int emitcode[] = 
{0x83ec8b55,0x565340ec,0x0c758b57,0x8b087d8b,
 0x348d104d,0xcf3c8dce,0x6f0fd9f7,0x6f0fce04,
 0x0f08ce4c,0x10ce546f,0xce5c6f0f,0x646f0f18,
 0x6f0f20ce,0x0f28ce6c,0x30ce746f,0xce7c6f0f,
 0x04e70f38,0x4ce70fcf,0xe70f08cf,0x0f10cf54,
 0x18cf5ce7,0xcf64e70f,0x6ce70f20,0xe70f28cf,
 0x0f30cf74,0x38cf7ce7,0x7508c183,0xf8ae0fad,
 0x5e5f770f,0x5de58b5b,0xccccccc3};

fastercopy函数是这样写的

View Code

void fastercopy(void* dst, void* src, int len)
{
    __asm {
        mov esi, [src] // source array
        mov edi, [dst] // destination array
        mov ecx, [len] // number of QWORDS (8 bytes)

        lea esi, [esi+ecx*8] // end of source
        lea edi, [edi+ecx*8] // end of destination
        neg ecx // use a negative offset
copyloop:
        movq mm0, qword ptr[esi+ecx*8]
        movq mm1, qword ptr[esi+ecx*8+8]
        movq mm2, qword ptr[esi+ecx*8+16]
        movq mm3, qword ptr[esi+ecx*8+24]
        movq mm4, qword ptr[esi+ecx*8+32]
        movq mm5, qword ptr[esi+ecx*8+40]
        movq mm6, qword ptr[esi+ecx*8+48]
        movq mm7, qword ptr[esi+ecx*8+56]
        movntq qword ptr[edi+ecx*8], mm0
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+8], mm1
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+16], mm2
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+24], mm3
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+32], mm4
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+40], mm5
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+48], mm6
        movntq qword ptr[edi+ecx*8+56], mm7
        add ecx, 8
        jnz copyloop
        sfence // flush write buffer
        emms
    }
}

第二步，分配内存了。这里调用的是VirtualAlloc这个windows函数。在最后一个参数指定PAGE_EXECUTE_READWRITE属性。

    void* address = NULL;
    address= VirtualAlloc(NULL,
            sizeof(emitcode),
            MEM_COMMIT|MEM_RESERVE,
            PAGE_EXECUTE_READWRITE);
    
    memcpy(address,emitcode,sizeof(emitcode));

　　

第三步，调用这个存在address中的代码。

可以自己写汇编代码调用:

    __asm {
      push        20h  
      mov         eax,dword ptr [src]  
      push        eax  
      mov         ecx,dword ptr [dst]  
      push        ecx
      mov         ecx, dword ptr [address]
      call        ecx
      add         esp,0Ch 
    }

也可以使用函数指针来调用，反正知道函数的原型是啥。

    typedef void (*FASTCALL)(void* dst, void* src, int len);
    FASTCALL fastcall;
    fastcall = (FASTCALL)address;
    fastcall(dst2,src,64/2);

这些实验是在Win7+VS2010 debug版本做的

如果园子们在其他环境下做不出来，概不负责。

如果在Win7+VS2010也做不出来，也概不负责。

工程文件打包下载在这里(http://files.cnblogs.com/aoaoblogs/EmitSIMD.7z)

据说博客要配图才有说服力，七夕到了，送些福利给QS们