CN1373418A - 抽换可携式执行文件格式文件资料的方法 - Google Patents

Abstract

一种抽换可携式执行档(PE)格式文件资料的方法,用以分离可携式执行档格式文件中的程序代码与数据库/程序代码,使离线人员可直接编写数据库或程序代码,而成为文件中的一部分,无须原始编程人员参与,因此,可达到无须经过编译即可得可执行文件(EXE)的目的,也可降低开发人员软件开发的复杂度,提高产品的可维护性。

Description

抽换可携式执行文件格式文件资料的方法

本发明是有关一种抽换可携式执行文件(PE)格式文件的资料的方法，特别是将文件内的程序与资料/程序分离，而无须经过编译即可得到可执行文件(EXE File)的功能。

请参照图1，是传统方法中，编写带有资料程序的工作流程图。首先，由离线(Offline)人员提供资料(Data)(步骤100～101)，再由编写程序人员编译(Compile)源文件(Source file)(步骤102)，接着如果离线人员没有要更新资料(步骤103)，则所要的可执行文件便得以生成(步骤104～105)。然而，如果此时离线人员需要更新资料，则必须重新提供资料，且再由编程人员重新编译，才能生成PE格式的执行文件(重复步骤101--103)。

由图中可以看出，传统方法中软件的开发过程需要编程人员全程参与，如果欲更换软件中的数据库(如将英汉辞典换成汉英辞典等数据库的变换)，则更要编程人员大幅修改程序，如此增加了相当大的不便。

由上所述可知，传统上编程人员所使用的编程方法十分复杂。此外，在通常情况下，由于习知的电子消费型产品或计算机软件所开发的程序中，执行文件是采用可携式可执行文件(PortableExecutable，PE)格式，其资料是包含在程序之中，因此对资料的修改需要编程人员重新编译生成PE格式的可执行文件(EXE)。

有鉴于此，为了改善上述传统软件中资料与程序不分离，因而造成欲变换资料必须修改软件中程序的缺陷，本发明提出一种可以实现资料和程序分离的方法，可以在Windows平台，如Windows 95、Windons 98、Windows NT等任意环境内，实现资料与程序的分离，让PE格式的执行文件中的资料与程序可随意替换。如此，一套程序可套用多套资料或挂接多种不同功能(如多种语言的辞典)，可使开发工作仅着眼于很少部份的内容更换，并使可编程人员大幅度退出开发的后绩工作，而成为一种模块迭加的整合开发方式。同时，通过这种技术，可实现无须编译器(Compiler)即可自动生成可携式执行文件格式的文件的功能。

本发明的主要目的即是要提供一种抽换可携式执行文件(PE)格式文件的资料的方法，是用以抽换可携式执行文件格式文件内的程序代码与数据库/程序代码，而达到无须经过编译即可得到可执行文件的目的，且可降低开发人员软件开发的复杂性，提高产品的可维护性。

根据上述揭露的抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其步骤包括：

载入可携式执行文件格式文件；

分析可携式执行文件格式文件，且找出可携式执行文件格式文件中的欲抽换资料地址；

抽换可携式执行文件格式文件中的欲抽换资料；以及

将抽换后的资料重新存入可携式执行文件格式文件，成为一新可执行文件。

利用上述方法即可完成将文件内的程序与资料相分离，当欲修改文件的数据库或程序代码时，仅需做一小部份的修改，不需重新编译原始程序代码，可达到方便软件的升级维护、节省开发人力的功效。

有关本发明的详细内容及技术，兹就配合图式说明如下：

图1，为在传统方法中，编写带有资料与程序的软件的工作流程图；

图2，是采用本发明方法编写带有资料与程序的软件的工作流程图；

图3，是本发明资源抽换的流程示意图；

图4，是PE格式文件中的结构示意图；

图5，是PE格式文件的资源目录结构；

图6，是本发明抽换可携式执行文件格式文件的资料方法的流程示意图；以及

图7，是为采用本发明方法实现“三国演义的题库”的示意图。

请参照图2，采用本发明方法后，编写带有资料与程序的软件的工作流程图，首先，由编程人员提供一模板文件(步骤200～201)，如果离线人员没有要更新资料(步骤202)，那么所要的执行文件文件便得以生成(步骤203～204)。不过，即使此时离线人员需要更新资料，只要由离线人员自行更新，无须编程人员参与(重复步骤202循环)。

本发明方法可以在windows平台，如windows 95、Windows98、Windows NT等任意环境内，实现软件中资料与程序的分离，让执行文件(EXE)文件中的资料与程序可随意替换。如此，一套程序可套用多套资料或挂接多种不同功能(如多种语言的辞典)，可使编程人员大幅度退出开发的工作，而仅着眼于很少部份的内容更换，成为一种新的“程序代码”(Code)+“(可抽换，Changeable)数据库”(Database)，以及“程序代码”+“(可抽换)程序代码”整合开发方式。同时，借用这种技术，可实现无须编译器(Compiler)即可自动生成执行文件的功能。

请参照“图3”，其表示的是一种资源抽换流程图。首先，检查源文件(Source file)是否为PE格式的可执行文件(参考图4的说明)(步骤300～301)。如果不是，则流程结束(步骤310)；如果是，那么初始化变量(步骤302)。接着，初始化替换讯息(步骤303)。然后，检查初始化是否成功(步骤304)，如果不成功，则流程结束(步骤310)；如果成功，则开始搜寻PE格式文件的资源段(步骤305)。接着，读入PE格式文件的资源(Resource)(步骤306)。然后，搜寻固定资源(步骤307)。之后，寻找数据入口(Data Entry)(步骤308)，如果没找到，那么流程结束(步骤310)；如果找到，那么替换固定资源(步骤309～310)。

以下详述如何搜寻PE格式文件的资源区段：可执行文件是指计算机可直接执行的程序，所有的应用软件都有可执行文件，这些文件的附加档名大多是.EXE或.COM，EXE是在MS-DOS当中可执行文件的格式，所有扩展名为.EXE的文件都是可执行文件。一个可执行文件可分为资料区段(data segment)、程序代码区段(codesegment)、堆栈区段(stack segment)和额外区段(extrasegment)四部份。而EXE文件的格式，包括了一个不定长度的档头，MS-DOS便是利用文件头内的信息来加载它。

COM和EXE文件最大的不同，便是COM文件没有档头，文件一开始就是程序代码和资料码区段，而EXE文件有了这些信息，便可将程序放入任意的内存地址执行，这也就是重新配置表格(relocation table)的功能。EXE文件包含了文件头的信息，程序加载器(program loader)在加载EXE格式的可执行文件之前，会参考这些信息，以决定程序代码的实际地址；COM格式的执行文件就没有这些问题，它的文件便是程序本身，因此程序的能力也就受到限制。

请参照图4，绘示一种存在于PE格式文件40中的结构示意图。由图中所揭示，PE格式文件40以一DOS文件头(DOS_HEAD)开始，DOS文件头中存在如下常数，指向NT头(NT_HEAD)42，从NT头42中我们可检查其前两个字符串是否为“PE”，辨识字符41(Character)，以确定是否确为PE格式的文件40。另外，PE格式的文件40中存在有若干“节”(Sections)44，通过节表(SectionTable)43，我们可以查到资源节45(.rsrc节)的入口地址，而此资源节45正是PE格式文件40中资源(Resource)所在节。

在资源节45中，PE格式文件40中的资源存在有如“图5”所示的资源目录50(Resource Directory)结构。由图中可以从资源目录50找到其次一层资源目录51，及其它次一层资源目录，可依据不同的资源名称(ID)而对应至不同的资源目录，在次一层资源目录51之下，还包括有次二层资源目录511、512，而每一层资源目录下则依据其内所包含的入口(Entry)对应到不同的目录，因此，在次二层资源目录511、512下，分别对应到一资源人口5110、5120，用以分别找到文件中所有的资源，而可修改资源内容及其所在资源目录50、51、511/512中所指的资源入口5110/5120，更新整个资源目录50结构，以达到抽换资源的目的。

由上所述可以得知，本发明的关键技术在于执行文件中程序和资料/程序的抽换方法。请参照“图6”，是为本发明抽换可携式执行文件格式文件的资料方法的流程示意图，该方法详述如下：

1.当流程开始，加载可携式执行文件(PE)格式文件(步骤600～601)；

2.进行分析可携式执行文件格式文件的节表(SectionTable)，且找出可携式执行文件格式文件中的资源节(.rsrc节)入口地址(Data Entry)(步骤602)；

3.依照资源节的资源目录(Resource Directory)找出一资源区段(步骤603)；

4.读入资源区段内的资源(Resource)(步骤604)；

5.修改此一资源，并更新整个资源目录结构(步骤605)；以及

6.将资源节重新存入可携式执行文件格式文件，且更新节表(步骤606～607)。

通过如此的方法，即可达到将文件内的程序与资料相分离，当欲修改文件的数据库或程序代码时，仅需做一小部份的修改，不需重新编译原始程序代码，可达到方便软件的升级维护、节省开发人力的功效。

现通过对一软件工具《三国演义的题库》中资料与程序相分离做为例子进行说明。

请参阅图7，其所绘示为采用本发明方法实现“三国演义的题库”的实现示意图。上述《三国演义的题库》是一种游戏与学习相结合的软件，其通过不定期从网络上下载测验试题，从而更新软件资料来达到学习的目的。使用者在玩此游戏时有不断改变的学习需求，就要求不断更换试题资料方面而言，对于不同类型的试题资料，要有相应的解读程序，依传统的方法，实现此类变化需要该项目编程人员全程参与，配合资料变更修改程序，并重新进行编译。而通过本发明方法则可以图7模式实现此类变化。

请参见图7，其所绘示为采用本发明方法实现“三国演义的题库”的实现示意图，其过程如下所述：

1.此软件开发时，程序与资料分别编写，其中，题库资料(Database)全部位于一个文件中，将其定义为自定义资源(CUS_DATABASE)加入工作流程、编译、连接整合；

2.由第一个编程人员编写游戏701(GAME)程序及某一题库资料解读程序或游戏展示引擎，整合资料制成PE格式的执行文件或最终代码(ROMCODE)成为固定的资料70；

3.编辑人员生成某一新的题库资料712(Questions Library，Data File)；

4.此时，有第二个编程人员编写该数据库的解读程序，是为一可抽换的资料71部份，如试题显示引擎711(ExaminationDisplay Engine，DLL File)，如解读程序未变则不需此过程；以及

5.利用先前揭露的方法写成的抽换程序将PE格式的执行文件或最终代码中资料及解读程序换掉，构成更新的游戏。其过程如下，加载PE格式的执行文件(EXE)，分析其内容以找到节表，而通过其找到资源节的入口地址。之后将资源目录结构加载，搜寻自定义(CUS_DATABASE)资源，并在其中找到要替换的资源，将该资源更新，然后更新资源目录结构，将更新后的资源回填到PE格式文件中，以完成节表更新。

上述过程包含于一个抽换程序中，使用时要向此程序指明：

(1)欲更新的文件(exe)

(2)欲更新的资源类型。

(3)欲更新的资源名称ID。

(4)新资源的内容。

通过上述方法，即可完成将软件中的程序与资料互相分离，可达方便软件的升级维护、节省人力的功效。

根据本发明所揭露抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，通过上述实施例说明，本发明具有如下优点：

1.若一个编程人员在游戏完成后离职，则该软件的更动与升级完全可由他人取代完成，并无不良影响及困难；

2.编辑人员可同时开发多种数据库(Database)配合以少量解读程序，则不难以最少的编程人员，实现系列软件的开发，大大降低了产品的开发成本；

3.程序的使用者界面(User Interface，UI)部份可与核心各自独立编写，游戏可内嵌抽换程序，让使用者可根据自己喜好设计个性化界面，以提升程序亲和度；

4.可降低开发(RD)人员软件开发的复杂性，提高产品的可维护性；以及

5.可适用于一般个人计算机(Personal Computer，PC)或手提式计算机(Handheld Personal Computer，HPC)等各种消费型电子产品上，具有广泛的使用性。

以上所叙述仅为本发明的较佳实施例，凡依据本发明权利要求书所做的等效变化或修正，皆应属于本发明专利的保护范围。

Claims (15)

1.一种抽换可携式执行文件(PE)格式文件的资料的方法，其步骤包括：

加载该可携式执行文件格式文件；

分析该可携式执行文件格式文件，且找出该可携式执行文件格式文件中的欲抽换资料地址；

抽换该可携式执行文件格式文件中的欲抽换资料；以及

将该抽换后的资料重新存入该可携式执行文件格式文件，成为一新的可执行文件。

2.根据权利要求第1项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中在该加载文件步骤之前，还包括有：

判断该文件是否为PE格式的文件。

3.根据权利要求第2项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该判断文件格式的步骤，是通过该文件的辨识字符(Character)是否为PE所决定。

4.根据权利要求第1项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该分析文件的步骤，更包括：

分析该文件的节表(Section Table)，且找出该文件中的资源节(.rsrc节)地址；

依照该资源节的资源目录(Resource Directory)找出一资源区段；以及

读入该资源区段内的资源(Resource)。

5.根据权利要求第4项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该抽换文件中欲抽换资料的步骤，更包括：

修改该资源，并更新该资源目录。

6.根据权利要求第5项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该将抽换后资料重新存入文件的步骤，包括：

将该资源节存入该文件，且更新该节表。

7.根据权利要求第1项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该资料为程序代码(Code)。

8.根据权利要求第1项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该资料为数据库(Database)。

9.根据权利要求第1项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该文件为一扩展名为EXE的可执行文件。

10.一种抽换可携式执行文件(PE)格式文件的资料的方法，其步骤包括：

加载该可携式执行文件格式文件；

分析该可携式执行文件格式文件的节表(Section Table)，且找出该可携式执行文件格式文件中的资源节(.rsrc节)地址；

依照该资源节的资源目录(Resource Directory)找出一资源区段；

读入该资源区段内的资源(Resource)；

修改该资源，并更新该资源目录；以及

将该资源节存入该可携式执行文件格式文件，且更新该节表。

11.根据权利要求第10项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中在该加载文件步骤之前，还包括有：

判断该文件是否为PE格式的文件。

12.根据权利要求第11项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该判断文件格式的步骤，是通过该文件的辨识字符(Character)是否为PE所决定。

13.根据权利要求第10项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该资料为程序代码(Code)。

14.根据权利要求第10项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该资料为数据库(Database)。

15.根据权利要求第10项所述抽换可携式执行文件格式文件的资料的方法，其中该文件为一扩展名为EXE的可执行文件。

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