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Arquitectura del Common Language Runtime Daniel A. Seara Director Regional MSDN Buenos Aires – ARGENTINA NDSoft .NET Visual Studio.NET Su Aplicación y Servicio Web Otras Aplicaciones usando su servicio Usuarios Finales .Net Framework Operaciones Orquestación Windows CE, ME, 2000, .NET Protocolos abiertos SOAP, SCL, DISCO HTTP, SMTP, XML, WAP, XSD Sus Servicios Internos .NET Enterprise Servers Servicios “Building Block” Web Services Públicos Microsoft® .Net Framework Web Services User Interface Data & XML Base Classes Orchestration .NET Framework .NET Enterprise Servers Common Language Runtime Building Block Services Windows (CE, ME, 2000, and .NET) Common Language Runtime Security Execution Support Base Classes IL to native code compilers Common Language Runtime Frameworks GC, stack walk, code manager Class loader and layout Desarrollos más fáciles • Escribir menos, re-usar más Marco de trabajo amplio, consistente Clases al mismo tiempo que interfaces • Desaparece la “plomería” Metadata Proxies transparentes Administración de la memoria • Buen soporte a herramientas WYSIWYG Diseñadores y asistentes Depuradores Administradores de perfiles Desarrollo Simple y Seguro • Sin Registración, instalaciones “cero impacto” Instalación con XCOPY, descarga (download) incremental • Versiones lado a lado de componentes compartidos Captura de la versión en la compilación Políticas de administración en tiempo de ejecución • Política de seguridad basada en evidencia Tanto en código como en el usuario Origen del código (ubicación) Publicador (clave pública) Escalabilidad • De dispositivos inteligentes a granjas de servidores • Administración de memoria automática Auto configurable Ajuste dinámico • “Thread pool” • Mensajes asincrónicos Objetos remotos Eventos • Versión para dispositivos inteligentes Múltiples SOTRs Las mismas herramientas que para el escritorio Clientes Web ricos, publicación en Web segura • Win Forms en el cliente • ASP.Net Web Forms en el servidor • Se asignan permisos al código Las políticas de seguridad se manejan por evidencias • Aplicaciones que pueden iniciar el motor de ejecución Internet Explorer, IIS, SQL Server™, Shell Proveen cierta evidencia Se controla el código que se carga Se relacionan las aplicaciones con procesos Convergencia de Modelos de Programación • COM, ASP, Data Todos los servicios están disponibles Muchos rediseñados Fáciles de usar Escalables API consistente • El marco consistente permite un mayor nivel de abstracción • Transición gradual desde lo simple hasta el control completo Múltiples Lenguajes • “Common type system” Orientado a objetos Se soportan también lenguajes procedurales Es posible además la utilización de lenguajes “por funciones” • Guías de diseño del marco CLS Reglas para un alcance amplio Toda la funcionalidad del marco está disponible • Más de 15 lenguajes investigados La mayoría son consumidores Muchos pueden extender el marco Resumen • Código Multi-lenguaje, seguro, móvil • Escalable desde dispositivos móviles hasta servidores • Versionamiento lado a lado • Auto descriptivo • Marcos poderosos • Modelo de programación simplificado • Fuerte integración de las herramientas Metadata • Clave para un modelo de programación simple • Generada automáticamente Se almacena con el código en el ejecutable (.dll o .exe) Usa formato COFF existente Por un mecanismo de extensión Almacenado en formato binario • Convertible de/a “Schema XML” • Convertible de/a librerías de tipos COM ¿Qué hay en la Metadata? • Descripción de la unidad de instalación (assembly) Identidad: nombre, versión, cultura[, clave pública] Que tipos se exportan De que otros Assemblies depende Permisos de seguridad necesarios para la ejecución • Descripción de tipos Nombre, visibilidad, clase base, interfaces implementadas Miembros (métodos, campos, propiedades, eventos, tipos heredados) • Atributos personalizados Del usuario Del compilador Del marco Metadata: Creación y Uso Serialization (e.g. SOAP) Source Code Reflection Designers Other Compiler Type Browser Compiler Debugger Metadata Profiler (y código) Schema Generator Proxy Generator XML encoding (SDL o SUDS) Los compiladores usan la Metadata • Par importar datos entre lenguajes • Se emite la metadata junto con el código compilado Describe los tipos definidos y los que utiliza Registra los assemblies externos referenciados Registra la información de versión • Atributos personalizados Obsoletos Compatibilidad CLS Compilado para depuración Marcadores específicos del lenguaje Otras herramientas usan Metadata • Comportamiento del diseñador Controlado por atributos del usuario Categoría Descripción • Extensibilidad del diseñador Atributos de usuario que especifican código a utilizar Convertidores de tipo Editores • Los métodos como Servicios Web se marcan por atributos personalizados • Visor de tipos Assemblies • Unidad de instalación Uno o más archivos, independiente del empaquetado Auto descriptivos a través de metadata (“manifiesto”) • Versionamiento Capturado por el compilador Políticas por aplicación y por máquina • Límites de seguridad Los Assemblies garantizan permisos Los métodos pueden reclamar prueba que toda la cadena de llamadas tiene permisos adecuados • Importación y exportación mediada por tipos Los tipos se nombran relativos a los assemblies Aplicaciones • Las aplicaciones son unidades configurables Uno o más assemblies Archivos o datos específicos por aplicación • Los Assemblies se buscan basados en… Su nombre lógico La aplicación que lo carga • Las aplicaciones pueden tener versiones privadas de los Assemblies La versión privada se prefiere respecto de la compartida La política de versiones puede ser por aplicación Modelo de ejecución VB Native Code VC Install time Code Gen ... Script IL Common Language Runtime “Econo”JIT Compiler Standard JIT Compiler Native Code El modelo de proceso Hilo Datos Compartidos de la clase y código nativo Proceso App. Domain (Datos Compartidos de la clase y código nativo) App. Domain Código Administrado • Provee... Metadata que describe Ubicación de referencias a los objetos Tabla de controladores de excepciones • El motor de ejecución provee… Manejo de excepciones Seguridad Manejo automático de la “vida” de los objetos Depuración y perfiles Control de flujo del Motor Assembly Execution Support Code Managers Security System Class Loader IL to native code compiler Managed Native Code CPU Primer referencia al tipo Primer llamada a un método Compilando IL a Cód. Nativo • “Econo” JIT Genera código nativo “no optimizado” El código puede descartarse y regenerarse • “Standard” JIT Genera código optimizado Incluye verificación del código IL • Generación del código en la instalación Reduce el tiempo de inicio El código nativo tiene control de versión y puede revertir al JIT si hay diferencias Datos Manejados • Disposición provista por el Motor Usualmente automática La Metadata puede especificar Orden Empaquetado Disposición explícita • El tiempo de vida es manejado por el Motor (GC) Se compacta el área de trabajo Los datos se “mueven” Se actualizan las referencias a los objetos Menos intrusivo que un “fallo de página” Unmanaged Llamando código “no manejado” Native Code Common Language Runtime “Econo”-JIT Compiler Standard JIT Compiler Managed Native Code Cruzando los Límites • Modo de transición para el manejador de código Las convenciones de llamadas difieren en x86 Rápido, aunque raramente mejor que la búsqueda en la Registry • “Marshalling” de datos Las representaciones pueden no coincidir Pueden requerirse punteros, copias o cambios de formato Soporta “marshalling” personalizado • El compilador IL a nativo ayuda Transición en línea de código y “marshalling” simple El costo por llamada es muy bajo Más un pequeño costo en la entrada a un procedimiento que puede hacer llamadas fuera de los límites • Simple… Resumen Desarrollo, instalación, administración • Código multilenguaje, móvil, seguro • Todo el código se compila antes de ser ejecutado ¡No es una “máquina virtual” tradicional! • Interoperabilidad completa con código no administrado COM, servicios COM+ 1.0, win32®, DLLs • Escalable: de dispositivos móviles hasta granjas de servidores