EXE формат — что это?

EXE формат — что это? - коротко

EXE — это исполняемый файл Windows, в котором находятся машинный код программы и необходимые метаданные для её загрузки. Он начинается с заголовка PE, за которым следуют таблицы секций и собственно код программы.

EXE формат — что это? - развернуто

EXE‑файл — это исполняемый объект, предназначенный для прямого запуска операционной системой Windows. Он содержит машинный код, данные и служебную информацию, необходимую загрузчику ОС для размещения программы в памяти, настройки её окружения и передачи управления процессору. Формат исполняемого файла развивался вместе с архитектурой Windows: от простого DOS‑MZ до современного Portable Executable (PE), используемого в 32‑ и 64‑битных версиях системы.

Первоначальная версия EXE (MZ‑header) возникла в эпоху MS‑DOS и представляла собой простую последовательность сегментов, каждый из которых загружался в определённый адрес памяти. С появлением Windows 95 была внедрена более гибкая структура PE, в которой заголовок описывает множество разделов (sections), их атрибуты, таблицы импорта/экспорта, сведения о ресурсах и отладке. Благодаря этому один файл может включать в себя код, статические данные, динамические библиотеки, графические и звуковые ресурсы, а также информацию о версии и цифровой подписи.

Основные компоненты PE‑файла:

• DOS‑заголовок (MZ) — оставлен для совместимости; содержит короткую инструкцию, перенаправляющую загрузку в PE‑заголовок.
• PE‑заголовок (Signature “PE\0\0”) — определяет архитектуру (x86, x64, ARM), версию формата и размер заголовка.
• Таблица секций — перечисляет все секции (например, .text, .data, .rdata, .rsrc, .reloc) и их свойства: виртуальный адрес, размер, права доступа (чтение/запись/исполнение).
• Таблица импорта — список функций, которые программа берёт из внешних DLL; загрузчик подгружает необходимые библиотеки и связывает их с кодом.
• Таблица экспорта — если файл сам предоставляет функции другим модулям, они перечисляются здесь.
• Ресурсы — иконки, строки, диалоговые окна, меню и прочие данные, упакованные в отдельную секцию.
• Таблица переадресаций (relocations) — информация, позволяющая корректировать адреса при загрузке в произвольное место памяти.
• Отладочная информация — при необходимости содержит ссылки на символы, типы данных и другие сведения, полезные при отладке.

Процесс загрузки EXE‑файла выглядит так:

1. Операционная система открывает файл и читает DOS‑заголовок, проверяя подпись “MZ”.
2. По смещению, указанному в поле e_lfanew, находится PE‑заголовок; система проверяет сигнатуру “PE\0\0”.
3. На основании таблицы секций создаётся виртуальное адресное пространство процесса: выделяются страницы памяти, задаются права доступа, копируются секции кода и данных.
4. Выполняется разрешение импортов: загрузчик ищет требуемые DLL, загружает их при необходимости и заполняет таблицу импорта реальными адресами функций.
5. При необходимости применяются переадресации, если файл не был размещён по запланированному базовому адресу.
6. Управление передаётся точке входа, указанной в заголовке (AddressOfEntryPoint), где начинается выполнение пользовательского кода.

EXE‑файлы отличаются от скриптов и интерпретируемых форматов тем, что их код уже скомпилирован в машинные инструкции, что обеспечивает максимальную производительность, но требует строгой совместимости с архитектурой процессора и версией ОС. Кроме того, в отличие от динамических библиотек (DLL), EXE‑файл представляет собой самостоятельный процесс: при запуске ОС создаёт отдельный адресный контекст, выделяет ресурсы и управляет его жизненным циклом.

Наличие в EXE‑файле цифровой подписи (Authenticode) позволяет проверять подлинность и целостность программы, защищая пользователя от подмены кода. Современные антивирусные решения часто используют хеш‑суммы, сигнатуры и эвристический анализ именно этих структур, чтобы обнаружить вредоносные изменения.

В итоге EXE‑файл – это комплексный контейнер, объединяющий машинный код, данные, метаданные и механизмы взаимодействия с операционной системой. Его структура построена так, чтобы обеспечить быструю загрузку, гибкую работу с внешними библиотеками и возможность включения различных ресурсов, делая его основной формой распространения программного обеспечения в экосистеме Windows.