如何使用 MinGW 創建微型 PE (Win32) 可執行文件

Question

我有以下 C 程序：

#include <windows.h>
void __cdecl mainCRTStartup() {
  DWORD bw;
  HANDLE hfile = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
  WriteFile(hfile, "Hello, World!\r\n", 15, &bw, 0);
  ExitProcess(0);  /* Needed for successful (0) exit. */
}

我使用 GCC 4.8.2 編譯它，使用以下命令行：

i686-w64-mingw32-gcc -s -Os -fno-ident -fno-stack-protector -fomit-frame-pointer \
-fno-unwind-tables -fno-asynchronous-unwind-tables -falign-functions=1  \
-mpreferred-stack-boundary=2 -falign-jumps=1 -falign-loops=1 -mconsole \
-nostdlib -nodefaultlibs -nostartfiles -o h.exe h.c -lkernel32

生成的 .exe 文件長 2048 字節。 如何使用 MinGW 使其更小，最好最多 1024 個字節，或者（甚至更好）最多 512 個字節？

我更喜歡不編寫匯編代碼的解決方案，但我也對匯編解決方案感興趣。

我試過-Wl,-N來減少節（段）的數量，但這會導致在 Wine 中運行 .exe 時出現段錯誤。

本文建議 480 字節是可能的。 它使用以下設置：

#pragma comment(linker, "/FILEALIGN:16")
#pragma comment(linker, "/ALIGN:16")// Merge sections
#pragma comment(linker, "/MERGE:.rdata=.data")
#pragma comment(linker, "/MERGE:.text=.data")
#pragma comment(linker, "/MERGE:.reloc=.data")
#pragma optimize("gsy", on)

不幸的是，這些#pragma不適用於 MinGW GCC。 有等價物嗎？

在這里，我能夠找到 GCC 標志-Wl,--section-alignment,16,--file-alignment,16將 .exe 大小降低到 752 字節。 .exe 似乎在 Wine 中工作。

通過修改鏈接器腳本，我能夠合並.data和.rdata ，並減少到 736 字節。 除了上述那些之外，我還使用這些 GCC 標志： -Wl,--section-alignment,16,--file-alignment,16,-T,tinygccpe.scr 。

我仍在尋找等效於/MERGE的 MinGW 。

這個問題很相似，但它不會嘗試低於 9000 字節。

我也在尋找一個strip工具（MinGW 中的strip命令不會進一步減小 .exe 的大小），它可以刪除 DOS 存根（位於偏移量 0x40 和 0x80 之間，它包含This program cannot be run in DOS mode. ，我們可以節省 64 個字節）。 此代碼可以刪除它，但它也會破壞 .exe 中的所有絕對偏移量。 不幸的是，MinGW 中的鏈接器ld無法刪除 DOS 存根，它被硬編碼在文件bfd/peXXigen.c ，就在NT_SIGNATURE 。

是否可以從 .exe 中刪除更多的頭文件，即加載程序不使用的頭文件？

Answer 1

這個問題有大量的在線文獻，大約從 1995 年開始。

32 位和 64 位 Windows 的每個版本都有一套不同的規則，用於說明它們在 PE .exe 可執行文件中接受哪些標頭值。 例如，Windows 7 接受具有 0 節、節對齊 4、文件對齊 4 的 .exe 文件，而其他版本的 Windows（例如 Windows XP 和 2020 年的最新 Windows 10）拒絕這些文件。

不過，可以創建小於 2048 字節的有效 .exe 文件。 例子：

• hh6d.golden.exe （584 字節）是可移植的：它適用於 Microsoft 發布的所有 Win32 實現，也適用於 Wine。 （在 Windows NT 3.1、Windows 95、Windows XP 和 Windows 10、Wine 1.6.2、Wine 5.0 上測試。）
• hh2d.golden.exe （408 字節）適用於 Windows 95 及更高版本。 （在 Windows 95、Windows XP、Windows 7 和 Windows 10 上測試）。
• hh1.golden.exe （268 字節）不適用於 Windows XP，適用於 Windows 7，不適用於 Windows 10。
• pts-tinype 存儲庫中包含的匯編源代碼。

這就是為什么不太可能發布小於 584 字節的便攜式 Win32 PE .exe hello-world 的原因：

• 程序代碼必須放在一個可執行的節中，並且最早的文件字節偏移量是512，因為SectionAlignment 必須至少為512，並且節不能從文件的開頭開始。
• 最小 hello-world 打印機 i386 Win32 機器代碼大小為 36 字節。 （這不包括消息大小，因為消息可以存儲在頭中的前 512 個字節內。）
• 對於 KERNEL32.DLL，IMAGE_IMPORT_DESCRIPTORS 的最小大小為 20 字節。 Windows 95 不允許在頭文件中這樣做，所以它必須放在文件字節偏移 512 之后。
• IAT（導入地址表）的最小大小為 16 字節：GetStdHandle 4 字節，WriteFile 4 字節，ExitProcess 4 字節，列表結尾 4 字節。 由於加載器修改了這些地址，所以不能放到header（只讀）中，所以必須放到文件字節偏移512之后。
• 如果我們把這些加起來，我們得到 512 + 36 + 20 + 16 = 584 個字節。

小於 268 字節的 .exe 文件僅適用於早於 Windows XP 的 Windows 版本，它們不適用於 64 位 Windows 系統。

相關文獻：

• https://www.codejuggle.dj/creating-the-smallest-possible-windows-executable-using-assembly-language/
• http://pferrie.host22.com/misc/tiny/pehdr.htm
• https://drakopensulo.wordpress.com/2017/08/06/smallest-pe-executable-x64-with-every-byte-executed/
• http://www.phreedom.org/research/tinype/
• http://www.pouet.net/topic.php?which=9565
• http://www.crinkler.net/
• https://code.google.com/archive/p/corkami/wikis/PE.wiki