（一）.NET 框架开发平台体系结构（笔记）

      要想深入研究一门言语，必须先了解其体系架构。回顾这些年只重视.NET应用，而忽视了平台的研究，现在回过头来再看.NET框架开发设计，感慨颇多。俗话说好记性不如烂笔头，借助博客来总结一些.NET框架开发设计经验。

    1. 将源代码编译成托管模块

         .NET 核心是CLR 通用语言运行时，各种语言经过各自编译器，将源代码编译成托管模块（如：c# =》C#编译器 =》托管模块（IL及元数据）），其中元数据是一种数据表的集合，包含托管代码定义的各种类型，方法，同时还包含了引用信息。

       托管模块包含：PE表头（指出文件类型，文件创建时间，本地cpu代码一些信息），CLR表头（标记托管代码入口方法），元数据，IL代码）

       C++默认是非托管模块。  

    2. 将托管模块组合成程序集

         CLR 不直接与托管模块打交道，而是与程序集（assembly)。

         程序集是由一个或多个托管模块以及一些资源文件的逻辑组合，同时也是组建复用，实施安全策略和版本策略的最小单位 。

         程序集中包含一个清单（描述组成程序集的文件）数据块，版本 自描述信息，即包含CLR执行的所需的所有信息，不需要注册表或者活动目录的额外信息，因此部署程序集要比非托管组件容易。 

    3. 加载通用语言运行时

            MSCOREE.DLL(微软组件对象运行时执行引擎)。

           程序集dll的入口函数如何加载CLR?  

           编译器/连接器创建可执行程序集时，会在PE中的.text部分写入一个X86 的stub 函数  JMP _COREXEMAIN (该方法来源于MSCOREE.DLL),MSCOREE.DLL 被引用到.data部分。

           当托管exe文件被调用，windows将像对待通常（非托管）的exe一样，首先加载该文件，然后检查data，发现 MSCOREE.DLL后，将其载入进程地址空间，于是就加载COREXEMAIN函数的地址，并修正X86 的stub 函数。

           主线程执行修改后的X86 的stub 函数，该函数跳转到COREXEMAIN函数地址上。COREXEMAIN初始化CLR,并查询程序集的CLR表头确定入口函数，入口函数找到后，IL代码被编译成本地CPU指令。

          最后CLR跳转到编译好的CPU指令地址上，执行。

         注意 托管PE文件都是32位，64window加载器会给其分配64位地址空间。

    4. 执行程序集代码（IL与代码验证）

 知识产权保护：（IL反编译）

            A. 代码 在公司服务器上，外界很难获取到

            B.  对外发布的代码可以加入混淆器，或者部分敏感算法可以采用非托管代码编写

        托管代码：

            A. CLR 语言集成优势（许编程语言之间方便切换与集成），可以采用C#的I/0处理，APL工程计算。

            B. 独立于底层CPU

            C. 第一次需要编译于验证，后续执行本地代码

         托管代码与非托管代码性能：

            编译器对于执行环境的了解多于非托管编译器，

           A.JIT  可以利用cpu特殊指令，而非托管的只是用最小的通用功能集合cup平台。

           B. JIT 能检查到运行时的机器上某些总是返回错误的布尔测试，不产生cup代码

           C. CLR能够评估执行情况并有选择性的将IL代码编译成本地代码

         IL代码验证，试代码更健壮。验证的过程有：不能从未初始化的的地址取值，每个方法调用时必须传入正确的参数个数，正确的参数类型，每个返回值是否正确使用，每个方法必须有返回值等。

         托管代码验证的健壮性，不会访问不该访问的地址空间，可以不独立未其开辟进程空间，即可以共用。

    5. .NET框架类库

         框架类库（Framwork Class Library   FCL).

    6. 通用类型系统

         通用类型系统（Common type system   CTS).

         CTS 只支持单继承，所有类型直接或者间接继承System.Object。

         System.Object 运行操作如下：

             判断两个实例是否相等；获取实例的散列码；查询实例的类型；执行实例的浅拷贝；获取实例当前状态的字符串表示。

    7. 通用语言规范

          COM允许不同语言创建的对象相互通信。CRL 集成所有编程语言，允许一种语言创建的对象在另一种语言代码中被看做同等成员。CLR 的标准类型集合，自描述类型信息（元数据) 和通用执行环境使之成为可能。

        各语言的差别很大，比如不区分大小写，不提供无符号的整数，不支持运算符重载，不支持可变数目的参数。

          通用语言规范（CLS) 定义了所有CRS编译器必须支持的最小特性集合。

           

         在类前面 加上特性 [assembly: CLSCompliant（true)]  //告诉编译器执行CLS检查

         internal 不能用于程序集外，所以不参与CLS检查。关于CLS规则，详见SDK“跨语言互操作”部分。

         有些特殊的抽象，没有映射在字段，方法上，而是在附加在类型信息上。

    8. 与非托管代码互操作

           CLR 支持三种互操作：

              托管代码调用非托管的dll

             托管代码调用com组件（非托管类型作为COM服务器）

              非托管代码 调用托管类型（托管类型作为COM服务器）（需要加入#using // 使用定义在该程序集的托管类型  clr编译）