Windows下DLL查找顺序

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第1章说明    2

1.1 查找顺序    2

1.1.1 检查DllCharacteristics字段    3

1.1.2 读取manifset资源    3

1.1.3 读取manifset文件    4

1.1.4 载入    5

1.1.5 私有程序集    5

1.1.6 常规DLL的查找顺序    7

1.2 禁用隔离    7

1.2.1 修改DllCharacteristics字段    7

1.2.2 修改manifset    9

1.2.3 修改msvcr*.dll    11

第1章说明

1.1 查找顺序

使用VC++2008创建一个Win32项目，如下图所示

图1.1

编译这个程序（Debug版），将得到 Test.exe 文件。使用 eXeScope 打开Test.exe，可以发现 Test.exe 在运行时需要文件 msvcr90d.dll。如下图所示：

图1.2

运行Test.exe时，Windows需要找到msvcr90d.dll，并将其加载至内存，然后Test.exe才能正常运行。下面对msvcr90d.dll的查找顺序进行简要说明。

注意：如果操作系统比 Windows XP 还陈旧，msvcr90d.dll的查找顺序请参考1.1.6节。

1.1.1 检查DllCharacteristics字段

Windows首先检查Test.exe中DllCharacteristics字段的数值

可使用eXeScope查看DllCharacteristics字段的数值，如下图所示：

图1.3

根据上图可知：DllCharacteristics = 0x8140，因此：

(0x8140 & IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION) == 0

上面的宏 IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_NO_ISOLATION 其实就是0x200，它表示一个二进制位。这个二进制位为0/1表示使用/不使用隔离（isolation）。

Test.exe中DllCharacteristics的这个二进制位为零，表示使用隔离。如果某个程序不使用隔离，请跳至1.1.6节。

1.1.2 读取manifset资源

Test.exe使用隔离，所以Windows会检查Test.exe里有没有manifset资源（类型为24，编号为1）。下图表示Test.exe里存在manifset资源。

图1.4

可使用记事本打开文件Test.exe.embed.manifest，查看manifset资源的内容。如下图所示：

图1.5

1.1.3 读取manifset文件

如果上一步未找到manifset资源，Windows会检查是否存在manifset文件。

Test.exe的manifset文件就是Test.exe.manifest，它与Test.exe应在同一目录内，否则Windows无法找到。

Test.exe.manifest的内容应该与Test.exe.embed.manifest的内容保持一致。这样Windows才能顺利读取manifset信息。

1.1.4 载入

经过上面两步，Windows读取了manifset信息后发现：Test.exe需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"（参考上图）。

现在，Windows会到C:\WINDOWS\WinSxS目录下查找这个程序集。

在Windows7的C:\Windows\winsxs\Manifests目录下存在文件x86_policy.9.0.microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_61305e07e4f1bc01.manifest，其内容如下图所示：

图1.6

其重点为：9.0.21022.8版本的程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"被重定向至版本9.0.30729.1。Windows会加载目录C:\Windows\winsxs\x86_microsoft.vc90.debugcrt_1fc8b3b9a1e18e3b_9.0.30729.1_none_bb1f6aa1308c35eb目录下的msvcr90d.dll。

注意：在Windows XP下，重定向文件为9.0.30729.1.policy，它位于C:\WINDOWS\WinSxS\Policies\x86_policy.9.0.Microsoft.VC90.DebugCRT_1fc8b3b9a1e18e3b_x-ww_037be232

1.1.5 私有程序集

如果Windows在C:\WINDOWS\WinSxS里找不到合适版本的msvcr90d.dll，就会在Test.exe所在目录进行查找。

位于C:\WINDOWS\WinSxS目录下的程序集属于共享程序集，能够被多个程序所共享。位于Test.exe所在目录的程序集属于Test.exe的私有程序集。

私有程序集的搜索步骤大致为：在Test.exe所在目录查找子目录Microsoft.VC90.DebugCRT，如果存在就会核对该目录内的文件Microsoft.VC90.DebugCRT.manifest。如果与要求的msvcr90d.dll版本一致，就会载入该目录下的msvcr90d.dll。使用私有程序集的具体操作如下：

将目录C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\redist\Debug_NonRedist\x86\Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Test.exe所在目录（接下来用<exePath>表示）。记事本打开<exePath>\Microsoft.VC90.DebugCRT\Microsoft.VC90.DebugCRT.manifest，将版本号修改为Test.exe需要的版本号，亦即下图的版本号需要与图1.5的版本号保持一致。

图1.7

如果Test.exe需要载入Func.dll，而后者也需要程序集"Microsoft.VC90.DebugCRT"，就可以把目录C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\redist\Debug_NonRedist\x86\Microsoft.VC90.DebugCRT复制到Func.dll所在目录（注意：不是Test.exe所在的目录）。如果Test.exe与Func.dll在同一目录内，而它们需要的程序集版本还不相同，那就比较麻烦了。

说明：

1、私有程序集的搜索步骤远比本文描述的复杂，详细信息请参考MSDN中的《Assembly Searching Sequence》，网址如下：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa374224(v=vs.85).aspx

2、如果Windows在共享程序集和私有程序集里均未找到合适版本的msvcr90d.dll，就会终止程序并显示如下界面，即使msvcr90d.dll与Test.exe在同一目录下，Windows也不会载入。

图1.8

1.1.6 常规DLL的查找顺序

根据图1.2可知，Test.exe运行时还需要USER32.dll、KERNEL32.dll。这两个动态库不属于任何程序集，是常规的DLL文件。加载它们时的查找顺序请参考MSDN中的《Dynamic-Link Library Search Order》，网址如下：

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms682586(v=vs.85).aspx

1.2 禁用隔离

根据上文描述可知：C:\WINDOWS\WinSxS目录下允许存放某个组件（如：msvcr90d.dll）的多个版本，此即为"并列共享"（Side-by-side Assembly Sharing）。它主要是为了解决"DLL地狱"问题的，但它带来的问题比解决的问题并不少：VC++2005/2008编译生成的程序在用户的电脑上可能无法运行。

为了能够更方便的发布程序，接下来介绍几种禁用隔离的方法。

1.2.1 修改DllCharacteristics字段

修改DllCharacteristics字段的思路就是让DllCharacteristics & 0x200不等于零。下面分两种情况进行说明：一是没有源代码，只有执行程序（如：Test.exe）；二是有源代码。

没有源代码，只能修改Test.exe文件。根据图1.3可知：Test.exe的字段DllCharacteristics首地址为0x13E，数值为0x8140。将0x8140改成(0x8140 | 0x200)=0x8340即可。

如下图所示，使用vc2008 的Open With 打开文件Test.exe

图1.9

选择二进制编辑器（Binary Editor）。

图1.10

按下Ctrl+G，输入地址0x13E，单击"OK"按钮，即可定位到0x13E处。当前的数值为0x8140（注意：低位在前，高位在后，就是下图中的40 81），将40 81改为40 83（即更改数值为0x8340），然后保存Test.exe。

图1.11

如果有源代码，只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Allow Isolation"为"Don't allow side-by-side isolation"，如下图所示：

图1.12

现在Test.exe运行时就不会被隔离了，不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故，下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。

1.2.2 修改manifset

只有Test.exe，没有源代码，且manifset在Test.exe.manifest文件时。把 <dependency>...</dependency>删除即可，如下图所示：

图1.13

只有Test.exe，没有源代码，且manifset在Test.exe内部时。用图1.10中的资源编辑器（Resource Editor）打开Test.exe，删除<dependency>...</dependency>之间的内容（或者直接删除整个manifest）。如下图所示。

图1.14

如果有源代码，只要修改一下配置重新编译一遍即可。具体就是修改"Generate Manifest"为"No"，如下图所示：

图1.15

没有manifest指定程序集，Test.exe运行时就不会查找、加载程序集了，不过此时运行它还是会出错。这是msvcr90d.dll的缘故，下文将说明如何对msvcr90d.dll进行修改。

1.2.3 修改msvcr*.dll

使用VC++2005或VC++2008编译生成的程序，只要用到了msvcr80.dll、msvcr80d.dll、msvcr90.dll、msvcr90d.dll这四个文件中的任何一个，就必须启用隔离。一旦隔离被禁用，运行时就会崩溃并出现如下错误提示：

图1.16

这是msvcr??.dll造成的。以下代码节选自C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 9.0\VC\crt\src\crtlib.c

#if defined (_CRT_CHECK_MANIFEST)

if (!_check_manifest(hDllHandle))

{

return FALSE;

}

#endif /* defined (_CRT_CHECK_MANIFEST) */

这段代码表示：加载msvcr??.dll时会调用_check_manifest，检查manifest信息。如果_check_manifest返回FALSE，整个程序就会崩溃。

现在再看看函数_check_manifest的代码（同样节选自crtlib.c）：

static BOOL __cdecl _check_manifest(HMODULE hDllHandle)

{

pfnFindActCtxSectionStringW = (PFN_FINDAC) GetProcAddress(

hKernel32, "FindActCtxSectionStringW");

if (pfnFindActCtxSectionStringW == NULL)

{

return TRUE;

}

}

根据上面的代码可知：将字符串"FindActCtxSectionStringW"的首字符改成00H，则GetProcAddress就会返回NULL，_check_manifest就会返回TRUE。

因此，使用vc2008的二进制编辑器打开某个msvcr??.dll。找到FindActCtxSectionStringW后，将第一个字符F改成00H即可（也可全部改成 00H）。

图1.17

经过步骤1.2.1或1.2.2，以及步骤1.2.3，再将改好后的msvcr??.dll与Test.exe放在同一目录内，现在Test.exe即可载入同一目录下的msvcr??.dll了，再也不用到共享程序集、私有程序集里去查找、加载了。