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理解.NET程序集的執(zhí)行過(guò)程

轉(zhuǎn)帖|其它|編輯：郝浩|2011-06-24 14:41:39.000|閱讀 431 次

概述：對(duì)于一個(gè)已編譯好的.NET程序集，Windows操作系統(tǒng)是如何啟動(dòng)執(zhí)行的呢？

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　　對(duì)于一個(gè)已編譯好的.NET程序集，Windows操作系統(tǒng)是如何啟動(dòng)執(zhí)行的呢？日常使用中我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于托管的和非托管的程序集編譯器都會(huì)吧程序集編譯成以.exe或.dll等為擴(kuò)展名的文件，可見(jiàn)Windows加載器并沒(méi)有區(qū)分是托管還是非托管的程序集，而且我們也知道對(duì)非托管的程序集是在編譯器直接編譯成了機(jī)器碼，自然可以由CPU直接執(zhí)行，而托管的.NET 程序集是包含復(fù)雜結(jié)構(gòu)的MSIL代碼，執(zhí)行時(shí)會(huì)使用JIT即時(shí)編譯器將IL代碼編譯成機(jī)器碼，再由CPU執(zhí)行，當(dāng)然這期間還需要執(zhí)行其它許多的工作，如加載CLR、執(zhí)行初始化等工作，那么這些是怎么自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的呢？

　　理解這些問(wèn)題是我們深入.NET的關(guān)鍵，由于日常的開(kāi)發(fā)工作并不涉及這些知識(shí)（編譯器已經(jīng)給我們做了），結(jié)果是很多的.NET 書(shū)忽略了這一點(diǎn)，也很少有人研究者方面的內(nèi)容，所以在閱讀了《.NET 高級(jí)調(diào)試》這本書(shū)給了我非常清晰地認(rèn)識(shí)，把里面的這方面精彩的內(nèi)容做了一個(gè)總結(jié)以供那些還沒(méi)有清楚.NET 程序集如何執(zhí)行的學(xué)者們一個(gè)簡(jiǎn)單的參考。

　　首先我們要清楚的是對(duì)于托管還是非托管程序集，他們?cè)诰幾g器執(zhí)行編譯時(shí)都會(huì)編譯成一個(gè)特殊的文件格式，即PE文件（可移植可執(zhí)行文件格式），操作系統(tǒng)加載器通過(guò)加載這樣的PE文件來(lái)執(zhí)行程序集的。可以這么說(shuō)吧，無(wú)論是托管程序還是非托管程序他們實(shí)際上都是編譯成這樣的PE文件（只是有部分內(nèi)容不一樣而已）。

　　然后這個(gè)PE文件會(huì)指示如何執(zhí)行托管程序集和非托管程序集，加載器首先會(huì)查找到PE頭中的AddressOfEntryPoint域，這個(gè)域指示PE文件的入口點(diǎn)位置，在.NET程序集中是指向.text段中的CLR頭--〉包含一個(gè)結(jié)構(gòu)IMAGE_COR20_HEADER—包含許多信息如托管代碼應(yīng)用程序的入口點(diǎn)，目標(biāo)CLR的主版本號(hào)和從版本號(hào)，以及程序集的強(qiáng)名稱簽名等--〉Windows加載器根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)決定加載哪個(gè)版本的CLR以及一些基本的程序集信息。在.text段中還包含了程序集的元數(shù)據(jù)表，MSIL以及非托管啟動(dòng)存根代碼，而非托管啟動(dòng)存根代碼包好了由Windows加載器執(zhí)行役啟動(dòng)PE文件執(zhí)行的代碼，結(jié)構(gòu)如圖所示。