CLS, CTS, MSIL, JIT名词解释

本文介绍了.NET程序的创建过程,包括源代码编写、编译为MSIL、通过JIT编译器转换为本机代码及在CLR环境中运行。同时探讨了托管与非托管代码的区别,以及CTS如何统一不同类型的数据。

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难度:3
需要基础:对数据类型,程序编译、连接、运行有一定了解。

创建一个应用程序的步骤:

1.使用某种.NET兼容语言(如C#)编写程序源代码。

2.运行时,代码被编译为MSIL(Microsoft Intermediate Language,中间代码)。正如我们创建一种国际语言,把英语、汉语、法语都翻译成国际语言,就方便了大家的沟通。当然在程序中,是为了实现不同编程语言(VB, Java, C, C++, C#等)的相互“沟通”。例如,VB程序员就可以调用C#程序员的程序。

3.代码被执行时,使用JIT编译器编译成本机代码。因为MSIL代码独立于机器(计算机硬件)、操作系统、CPU。所以具体执行时,针对不同的计算机,找到合适的JIT编译器创建本机代码,就能更快更高效的执行程序。

4.在托管的CLR环境下运行本机代码。并不是所有程序都是在托管环境下运行的:C#编写的程序是完全托管环境下的;而C++可以编写不在CLR控制下,即非托管的应用程序——例如,一些OS的底层操作。

CTS(Common Type System,通用类型系统)
类型是数据的一种表达方式,不同编程语言定义的基本数据类型各不相同。既然要实现语言之间的“沟通”,就需要一个规范来实现“不同”数据类型(也许只是名称不同,而实质相同)间的映射关系。便于使用.Net Framework在各种语言之间进行交互操作。CTS就完成这个工作。

CLR(Common Language Runtime,公共语言运行时)
它负责管理用.Net各种编程语言开发的所有应用程序的执行。最主要的就是上面讲到的托管代码,包括:内存管理、安全性处理、跨语言调试等。

MSIL
相信上面已经给大家了一个简明的介绍,这里就不赘述了。

JIT(Just-In-Time)
从全称也可以看出:强调实时,也就是中间代码实时执行时,才针对本地计算机的不同,被编译成本机代码。

附图:
.NET Framework 环境

.Net平台结构图(帮助理解CLR)

CLR结构图 

 

从程序员的视角,看计算机系统! 本书适用于那些想要写出更快、更可靠程序的程序员。通过掌握程序是如何映射到系统上,以及程序是如何执行的,读者能够更好的理解程序的行为为什么是这样的,以及效率低下是如何造成的。粗略来看,计算机系统包括处理器和存储器硬件、编译器、操作系统和网络互连环境。而通过程序员的视角,读者可以清晰地明白学习计算机系统的内部工作原理会对他们今后作为计算机科学研究者和工程师的工作有进一步的帮助。它还有助于为进一步学习计算机体系结构、操作系统、编译器和网络互连做好准备。 本书的主要论题包括:数据表示、C程序的机器级表示、处理器结构,程序优化、存储器层次结构、链接、异常控制流、虚拟存储器和存储器管理、系统级I/O、网络编程和并发编程。书中所覆盖的内容主要是这些方面是如何影响应用和系统程序员的。例如,在讲述数据表示时,本书说明了用来表示数字的表示方法是有限的,它能够近似地表示整数和实数,但是这种表示方法是有限制的,程序员必须了解。在讲述高速缓存时,本书讨论了矩阵代码中的循环变量的顺序是如何影响程序的性能的。在讨论网络互连时,本书描述了并发服务器如何能有效地处理来自多个客户端的请求。 本书基于Intel兼容(IA32)机器,在Unix或者相关的操作系统(例如,Linux)上执行C程序。虽然书中包括了一些帮助读者将Java转化成C的提示,但是还是要求读者对C或者C++有一定的了解。 您可以通过本书的Web网站www.csapp.cs.cmu.edu获得完整的资料,包括实验和作业,授课笔记和代码示例。 本书英文版久负盛名,被众多专业人士称为“最伟大的计算机教材”之一,著名的美国卡内基梅隆大学计算机科学系一直将本书作为教材使用,程序员眼中的透彻讲述计算机系统的扛鼎之作。作者Randal E. Bryant是卡耐基梅隆大学的计算机科学系主任,ACM和IEEE双院士(Fellow),其研究成果多次获得ACM和IEEE颁发的大奖。   本书共分十三章,分别介绍了信息的表示和处理、程序的机器级表示、处理器体系结构、存储器层次结构、静态和动态链接、虚拟存储器、系统级I/O、网络编程和并发编程等精彩内容。其目的是解释计算机系统的所有本质概念,并向读者展示这些概念是如何实际地影响应用程序的正确性、性能和实用性。与其他主要针对系统构造人员的系统类书籍不同,这本书是写给程序员的,是从程序员的角度来描述的。本书为软件和硬件之间搭起了一个桥梁,它给出了一种帮助读者分别从硬件和软件的角度去理解一个程序及其行为的途径,这也填补了国内计算机系统教学中的一个空白。本书的最大优点是帮助读者理解概念,让读者很清楚地在脑海中构造一个层次型的计算机系统,从最低层数据在内存中的表示(如我们一直陌生的浮点数表示),到流水线指令的构成,到虚拟存储器,到编译系统,到动态加载库,到最后的用户应用。   本书提供了大量的例子和练习及部分答案。尤其值得一提的是,对于每一个基本概念都有相应的笔头或程序试验,加深读者的理解。
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