摘 要: 四通利方(RichWin)，中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品，
"陷阱”技术即动态修改Windows代码，一直是其对外宣称的过人技术，它究竟是如
何实现的，这自然是核心机密。本文试图解开这个秘密，并同时介绍Windows的模块
调用机制与重定位概念，并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程
序。
关键词：汉化Windows重定位技术
一、发现了什么？
作者多年来一直从事Windows下的软件开发工作，经历
了Windows2.0、3.0、3.1,直至WindowsNT,95的成长过程，也遍历
了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化
产品。从现在看来，影响最大也最为成功的，当推四通利方
的RichWin，此外，中文之星CStar与RichWin师出一门，其核心技术
自然也差不许多。其对外宣传采用独特的“陷阱”技术动态
修改Windows代码，一直是作者感兴趣的地方。
EXEHDR是MicrosoftVisualC++开发工具中很有用的一个程
序，它可以检查NE（New_Executable）格式文件，用它来分析RichWin
的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL就会发现与众不同的两点：
（ 以CStar 1.20 为 例）
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v
..................................
6 type offset target
BASE060aseg 2 offset 0000
PTR 047eimp GDI.GETCHARABCWIDTHS
PTR 059bimp GDI.ENUMFONTFAMILIES
PTR 0451imp DISPLAY.14( EXTTEXTOUT )
PTR 0415imp KEYBOARD.4( TOASCII )
PTR 04baimp KEYBOARD.5( ANSITOOEM )
PTR 04c9imp KEYBOARD.6( OEMTOANSI )
PTR 04d8imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF)
PTR 05f5imp USER.430( LSTRCMP )
PTR 04e7imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF)
PTR 0514imp USER.431( ANSIUPPER)
PTR 0523imp USER.432( ANSILOWER )
PTR 05aaimp GDI.56( CREATEFONT)
PTR 056eimp USER.433( ISCHARALPHA )
PTR 05b9imp GDI.57( CREATEFONTINDIRECT )
PTR 057dimp USER.434( ISCHARALPHANUMERIC )
PTR 049cimp USER.179( GETSYSTEMMETRICS )
PTR 0550imp USER.435( ISCHARUPPER)
PTR 055fimp USER.436( ISCHARLOWER)
PTR 0532imp USER.437( ANSIUPPERBUFF)
PTR 0541imp USER.438( ANSILOWERBUFF)
PTR 05c8imp GDI.69( DELETEOBJECT )
PTR 058cimp GDI.70( ENUMFONTS )
PTR 04abimp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE
PTR 05d7imp GDI.82( GETOBJECT)
PTR 048dimp KERNEL.74 ( OPENFILE )
PTR 0460imp GDI.91( GETTEXTEXTENT)
PTR 05e6imp GDI.92( GETTEXTFACE)
PTR 046fimp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )
PTR 0442imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )
PTR 0604imp USER.471( LSTRCMPI )
PTR 04f6imp USER.472( ANSINEXT )
PTR 0505imp USER.473( ANSIPREV )
PTR 0424imp USER.108( GETMESSAGE )
PTR 0433imp USER.109( PEEKMESSAGE)
35 relocations
*******扩号内为作者加上的对应WindowsAPI函数
第一，在数据段中，发现了重定位信息。
第二，这些重定位信息提示的函数，全都与文字显示
输出和键盘，字符串有关。也就是说汉化Windows，必须修改这些函数。
在这非常特殊的地方，隐藏着什么呢？无庸致疑，这与众不同的两点，对打开“陷阱”技术之门而言，不是金钥匙，也是敲门砖。
二、Windows的模块调用机制与重定位概念
为了深入探究“陷阱”技术，我们先来介绍Windows的模块调用机制。Windows的运行分实模式（RealMode），标准模式（StandMode）和增强模式（386EnhancedMode）三种，虽然这几种模式各不相同，但其核心模块的调用关系却是完全一致的。
主要的三个模块，有如下的关系：
KERNEL是Windows系统内核，它不依赖其它模块。
GDI是Windows图形设备接口模块，它依赖于KERNEL模块。
USER是Windows用户接口服务模块，它依赖于KERNEL，GDI模块及设备驱动程序等所有模块。
这三个模块，实际上就是Windows的三个动态连接库，在系统的存在形式如下，KERNEL有三种不同形式，Kernel.exe(实模式),Krnl286.exe(标准模式),Krnl386.
exe(386增强模式)；GDI模块是Gdi.exe；USER模块是User.exe，虽然文件名都以EXE为扩展名，但它们实际都是动态连接库。
同时，几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析，就可列出一大堆你所熟悉的WindowsAPI函数。
以GDI模块为例，
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe
Exports:
ord seg offset name
............
351 1923eEXTTEXTOUT exported, shared data
56 319e1CREATEFONT exported, shared data
............
至此，你已能从Windows纷繁复杂的系统中，理出一些头续来。下面，再引入一个重要概念——重定位。
一个Windows执行程序对调用API函数，或对其它动态库的调用，在程序装入内存前，都是一些不能定位的动态连接，当程序调入内存时，这些远调用都需要重新定位，重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序（包括动态库）的每个段后面，通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块，函数序列号，以及定位在模块中的位置。
例如，用EXEHDR/v分析CHINESE.DLL得到
6 type offset target
..........
PTR 0442imp GDI.351
..........
就表明，在本段的0442H偏移处，调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF，则表示，本段内仅此一处调用了GDI.351函数，否则，表明了本段内还有一处调用此函数，调用的位置就是0442H处所指向的内容，实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么，GDI.351是一个什么函数呢？还是用EXEHDR对GDI.EXE作一分析，就可得出，在GDI的出口（Export）函数中，第351号是ExtTextOut。
这样，我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下，已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会，下面就来掀开“陷阱”技术的神秘面纱。
三、动态汉化Windows原理
我们知道，传统的汉化Windows的方法，是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码，或用DDK直接开发“中文设备”驱动模块，这样不仅工作量浩大，而且，系统的完备性很难保证，性能上也有很多限制（早期的长青窗口就是这样），这样，只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。
从Windows的模块调用机制，我们可以看到，Windows实际上是由包括在KERNEL，GDI，USER等几个模块中的众多函数支撑的。那么，修改其中涉及语言文字处理的函数，使之能适应中文需要，不就能达到汉化目的了吗？因而，我们可以得出这样的结论：在自己的模块中重新编写涉及文字显示，输入的多个函数，然后，将Windows中对这些函数的引用，改向到自己的这些模块中来。
修改哪些函数才能完成汉化，这需要深入分析Windows的内部结构，但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们，在其数据段的重定位表中列出的引用函数，正是CStar修改了的Windows函数！
为了验证这一思路，我们利用RichWin作一核实。
用EXEHDR分析GDI.EXE，得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处（不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样）。然后，用HelpWalk（也是MicrosoftVisualC++开发工具中的一个）检查GDI的Code1段，6139H处前5个字节是B8FF054555，经过运行RichWin4.3forInternet后，再查看同样的地方，已改为EA08088F3D,其实反汇编就知道，这5个字节就是代表Jmp3D8F:0808，而句柄为0x3D8F的模块，用HelpWalk能观察到正是RichWin的WSENGINE.DLL的第一代码段（模块名为TEXTMAN）。而偏移0808H处B8B73D45558BEC1E，正是一个函数起始的地方，这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出RichWin后，再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段，一切又恢复正常！这与前面的分析结论完全吻合！那么，下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码，也就是汉化Windows的核心——“陷阱”技术。
四、“陷阱”技术
讨论“陷阱”技术，还要回到前面的两个发现。发现之二，已能解释为修改的Windows函数，而发现之一，却仍是一个迷。
数据段存放的是变量及常量等内容，如果这里面包含有重定位信息，那么，必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量，于是，在变量说明中写下：
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;
果然，我自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样，当程序调入内存中时，变量FarProcFunc已是函数ExtTextOut的地址了。
要直接修改代码段的内容，还遇到一个难题，就是代码段是不可改写的。这时，需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias取得与代码段有相同基址的可写数据段别名，其函数声明为
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);
参数是代码段的句柄，返回值是可写数据段别名句柄。
Windows中函数地址是32位，高字是其模块的内存句柄，低字是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定，再将函数偏移处的5个字节保留下来，然后将其改为转向替代函数（用EA Jmp）
*(lpStr+wOffset)=0xEA;
*(lpStr+wOffset+1)=lpFarProcReplace;
反汇编即是Jmp lpFarProcReplace，最后，内存解锁。
这就是我们为Windows设的“陷阱”，当所有对此函数的调用都无条件地转到我们规定的替代函数处。当程序结束之前，将保留的5字节内容再置回来，否则，系统会崩溃。
下面给出作者编写的使Windows的ExtTextOut函数落入自己函数“陷阱”的源程序。
//源程序 relocate.c
#include
#include
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);
typedef struct tagFUNC
{
FARPROC lpFarProcReplace;//替代函数地址
FARPROC lpFarProcWindows;//Windows函数地址
BYTE bOld;//保存原函数第一字节
LONG lOld;//保存原函数接后的四字节长值
}FUNC;
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};
//Windows主函数
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)
{
HANDLE hMemCode;//代码段句柄
WORD hMemData;//相同基址的可写数据段别名
WORD wOffset; //函数偏移
LPSTR lpStr;
LPLONG lpLong;
char lpNotice[96];
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows );
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows );
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset);
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK);
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);
lpStr=GlobalLock(hMemData);
lpLong=(lpStr+wOffset+1 );
//保存原函数要替换的头几个字节
Func.bOld=*(lpStr+wOffset);
Func.lOld=*lpLong;
*(lpStr+wOffset)=0xEA;
*lpLong=Func.lpFarProcReplace;
GlobalUnlock(hMemData);
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK);
//将保留的内容改回来
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);
lpStr=GlobalLock(hMemData);
lpLong=(lpStr+wOffset+1 );
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;
*lpLong=Func.lOld;
GlobalUnlock(hMemData);
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK);
return 1;
}
//自己的替代函数
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt)
{
BYTE NameDot[96]={
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20,
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40,
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84,
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00,
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00,
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24,
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88,
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20,
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe,
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20
};
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;
HDC hMemDC;
BYTE far *lpDot;
int i;
for ( i=0;i<3;i++ )
{
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot);
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY);
DeleteDC(hMemDC);
DeleteObject(hBitmap);
}
return TRUE;
}
//模块定义文件relocate.def
NAMERELOCATE
EXETYPE WINDOWS
CODEPRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE
DATAPRELOAD MOVEABLE MULTIPLE
HEAPSIZE1024
EXPORTS
五、结束语
本文从原理上分析了称为“陷阱”技术的汉化Windows方法。要彻底汉化Windows还要涉及显示，键盘输入等诸多内容，决非一日之功。但作为对“陷阱”技术的分析，本文介绍了将任一Windows函数调用改向到自己指定函数处的通用方法，这种方法可以拓展到其它应用中，如多语种显示，不同内码制式的切换显示等。
参考文献：
AndrewSchulmanDavidMaxeyMattPietrek,《未公开的Windows核心技术》，清华大学出版社，1993年。
王志东，“Windows中文环境”，《Windows软件的应用与开发》，1993.5。
（作者地址：山东潍坊华光科技股份公司研究开发中心 张高峰 邮编261041 ）