Описание заголовка EXE файла

Программа в формате EXE (MS-DOS) состоит из заголовка и самого загрузочного модуля. Заголовок содержит необходимую информацию для загрузки программы в память и специальную таблицу, необходимую для настройки ссылок на дальние сегменты программы (relocation table - таблица перемещения). Дело в том, что при создании COM программы весь код программы находится в одном сегменте. Чтобы такая программа корректно работала, ей не нужно знать, в каком сегменте располагается её код, имеет значение лишь адрес внутри сегмента (смещение). В EXE программе кодовых сегментов может быть несколько и для обращения к коду другого сегмента (например, дальний вызов процедуры) нужно знать не только смещение внутри этого сегмента, но и его сегментный адрес. Но программа, не загруженная в память, не может знать этот сегментный адрес, так как заранее не известно, в какое место памяти операционная система поместит код программы, прочитанный из EXE файла. Например, операционная система может поместить код программы начиная с сегментного адреса 0x1000 (64Кб) или с 0x2000 (128Кб) и т.д. Для решения этой проблемы и служит таблица перемещения. Каждый элемент таблицы состоит из 2-х слов (4 байта). Первое определяет смещение относительно начала загрузочного модуля, а второе - сегмент. При загрузке программы в память COMMAND.COM выполняет следующие действия:

1. Считывает код программы в память.

2. Вычисляет адрес (START_SEG + RELO_SEG):(OFFS), где START_SEG - сегмент, начиная с которого код программы располагается в памяти, RELO_SEG - сегмент, прописанный в элементе таблицы, OFFS - смещение, прописанное в элементе таблицы.

3. Извлекает слово по ранее вычисленному адресу и прибавляет к нему значение START_SEG.

4. Записывает это слово по вычисленному адресу.

Шаги 2 - 4 выполняются столько раз, сколько элементов содержит таблица. Теперь все ссылки на дальние сегменты получили корректное значение и программа может начинать выполняться. Следующая таблица определяет функции элементов заголовка EXE файла и их смещения. Размер каждого элемента заголовка - 2 байта.

Смещение (в байтах)	Назначение
0x00	Шестнадцатеричное 0x4D5A. Компоновщик устанавливает это значение для идентификации правильного EXE файла.
0x02	Число байт в последнем блоке EXE файла (остаток от деления размера EXE файла на размер блока).
0x04	Число блоков по 512 байт EXE файла, включая заголовок.
0x06	Число элементов в таблице перемещения.
0x08	Число шестнадцатибайтовых блоков (параграфов) в заголовке. Необходимо для определения начала исполняемого модуля (кода программы) в EXE файле.
0x0A	Минимальное число параграфов, которые должны находиться в памяти после загрузки программы.
0x0C	Флаг загрузки в младшие или старшие адреса. Значение 0xFFFF означает загрузку в младшие адреса памяти, 0x0000 - в старшие.
0x0E	Относительный адрес сегмента стека в выполняемом модуле.
0x10	Относительный адрес, который загрузчик помещает в регистр SP (адрес дна стека) перед передачей управления загруженной программе.
0x12	Контрольная сумма - сумма всех слов в файле без учёта переполнений. Может использоваться для проверки корректности данных файла, но обычно не используется и равна 0x0000.
0x14	Относительный адрес, который загрузчик помещает в регистр IP перед передачей управления загруженной программе.
0x16	Относительный адрес кодового сегмента в выполняемом модуле (это значение помещается в регистр CS).
0x18	Смещение таблица перемещения относительно начала EXE файла.
0x1A	Номер оверлейного фрагмента. Нуль означает, что заголовок относится к главному модулю.
0x1C	Таблица перемещения (см. выше).

Для оверлейных EXE файлов, размер которых может быть больше объёма свободной памяти, да и вообще более 640Кб, заголовок определяет параметры той части загрузочного модуля, которая непосредственно загружается в память после того, как имя EXE файла вводится с командной строки. Остальная часть загрузочного модуля может подгружаться им самим в процессе работы программы.