.NET框架程序设计--生成,打包,部署及管理应用程序与类型(1:程序集的PE格式)

.NET框架程序设计--生成,打包,部署及管理应用程序与类型(1:程序集的PE格式)

(一).NET框架部署的目标
提到Microsoft的OS--Windows,也许很多人立刻想到了她的复杂以及不稳定性,一个重大的原来是因为运行在Windows上各种程序都难以避免的DllHell(DLL地狱)问题,还有安装程序的复杂过程,以及程序对客户的不透明性,使得程序可以潜在地执行破环代码,修改注册表,发送客户的隐私等等这些客户不希望发生的行为。

.NET框架对应用程序的部署,改良甚至修正了上述问题:DllHell基本解决(通过简单的Copy就可以部署程序,可谓是真正的绿色软件),代码访问安全机制模型(Code Access Security)更是在程序的安全方面迈出了一大步,我们(程序设计者)可以自己决定程序集的安全性,Windows用户可以对安装程序具有更多的控制。

(二)将类型生成模块(.netmodule或者exe,dll文件(后两者就是Assembly程序集))

我们可以通过编译器比如csc.exe来将类型生成这些模块.
(1)CUI(Control User Interface控制台界面应用程序)；比如:csc.exe App.cs
(2)GUI(Graph User Interface图形界面应用程序)；比如:csc /target:winexe App.cs
(3)Dll(应用程序集,和以前概念的Dll--动态连接库应该有所区分)；比如: csc /target:library App.cs
(4)netModule(单个的托管模块,这些东西非简单集合组成Dll,更有助于我们管理类型)；比如:csc /target:module App.cs

抛开netModule,先看看Dll和exe(CUI,GUI)的内容的格式

通过csc生成的Exe文件是一个标准的(托管)PE文件,可以运行于32,64位的Windows平台上。

这个托管PE包括:
(请参考http://www.cnblogs.com/caca/archive/2004/10/20/54810.html)

(1)PE表头
(用来表明这个程序是Windows应用程序,当然不是这么简单)
(2)CLR表头
(专门用于那些需要CLR才能运行的托管模块,包含元数据的主版本和次版本号,如果是exe文件还有一个标示入口点方法的MethodDef标记,以及一个可选的强命名数字签名,还有一些元数据表的大小和偏移量，察看SDK/include中的CorHdr.h的IMAGE_COR20_HEADER结构来得到CLR表头的准确格式)

typedef struct IMAGE_COR20_HEADER
{
    // Header versioning
    ULONG                   cb;              
    USHORT                  MajorRuntimeVersion;
    USHORT                  MinorRuntimeVersion;
    
    // Symbol table and startup information
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    MetaData;        
    ULONG                   Flags;           
    ULONG                   EntryPointToken;
    
    // Binding information
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    Resources;
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    StrongNameSignature;

    // Regular fixup and binding information
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    CodeManagerTable;
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    VTableFixups;
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    ExportAddressTableJumps;

    // Precompiled image info (internal use only - set to zero)
    IMAGE_DATA_DIRECTORY    ManagedNativeHeader;
    
} IMAGE_COR20_HEADER;

(3)元数据

元数据是一些表的集合,这些表分成3类:定义表,引用表,清单表:
定义表:例如ModuleDef,TypeDef,MethodDef,FiledDef,ParamDef,PropertyDef,EventDef......
引用表:例如AssemblyRef,MouuleRef,TypeRef,MemberRef......
清单表:例如AssemblyDef,AssemblyRef,FileDef,ManifestResoureeDef,ExportedTypesDef......
(程序集中存在此表,.netmodule中没有)
清单为程序集的使用者和其各个部分之间提供了一层间接关联,也使得程序集得以实现自描述，清单记录了程序集中所有的其他文件，但是其他文件并不知道他们是某个程序集的一部分。

(4)IL代码

程序源代码中中括号{}中的部分被编译成为IL语言。

(附)具体看看hello.cs生成的MetaInfo(通过ILDasm的ctrl+M快捷键来查看)

public class Hello
{
    static void Main()
    {
        System.Console.WriteLine("Hello c# world !");
    }
}

ScopeName : Hello.exe
MVID      : {BC0BB08E-E11D-4DAC-866B-A584C5C8CD1A}
===========================================================
Global functions
-------------------------------------------------------

Global fields
-------------------------------------------------------

Global MemberRefs
-------------------------------------------------------

TypeDef #1
-------------------------------------------------------
 TypDefName: Hello  (02000002)
 Flags     : [Public] [AutoLayout] [Class] [AnsiClass]  (00100001)
 Extends   : 01000001 [TypeRef] System.Object
 Method #1 [ENTRYPOINT]
 -------------------------------------------------------
  MethodName: Main (06000001)
  Flags     : [Private] [Static] [HideBySig] [ReuseSlot]  (00000091)
  RVA       : 0x00002050
  ImplFlags : [IL] [Managed]  (00000000)
  CallCnvntn: [DEFAULT]
  ReturnType: Void
  No arguments.

 Method #2
 -------------------------------------------------------
  MethodName: .ctor (06000002)
  Flags     : [Public] [HideBySig] [ReuseSlot] [SpecialName] [RTSpecialName] [.ctor]  (00001886)
  RVA       : 0x00002068
  ImplFlags : [IL] [Managed]  (00000000)
  CallCnvntn: [DEFAULT]
  hasThis
  ReturnType: Void
  No arguments.

TypeRef #1 (01000001)
-------------------------------------------------------
Token:             0x01000001
ResolutionScope:   0x23000001
TypeRefName:       System.Object
 MemberRef #1
 -------------------------------------------------------
  Member: (0a000003) .ctor:
  CallCnvntn: [DEFAULT]
  hasThis
  ReturnType: Void
  No arguments.

TypeRef #2 (01000002)
-------------------------------------------------------
Token:             0x01000002
ResolutionScope:   0x23000001
TypeRefName:       System.Diagnostics.DebuggableAttribute
 MemberRef #1
 -------------------------------------------------------
  Member: (0a000001) .ctor:
  CallCnvntn: [DEFAULT]
  hasThis
  ReturnType: Void
  2 Arguments
   Argument #1:  Boolean
   Argument #2:  Boolean

TypeRef #3 (01000003)
-------------------------------------------------------
Token:             0x01000003
ResolutionScope:   0x23000001
TypeRefName:       System.Console
 MemberRef #1
 -------------------------------------------------------
  Member: (0a000002) WriteLine:
  CallCnvntn: [DEFAULT]
  ReturnType: Void
  1 Arguments
   Argument #1:  String

Assembly
-------------------------------------------------------
 Token: 0x20000001
 Name : Hello
 Public Key    :
 Hash Algorithm : 0x00008004
 Major Version: 0x00000000
 Minor Version: 0x00000000
 Build Number: 0x00000000
 Revision Number: 0x00000000
 Locale: <null>
 Flags : [SideBySideCompatible]  (00000000)
 CustomAttribute #1 (0c000001)
 -------------------------------------------------------
  CustomAttribute Type: 0a000001
  CustomAttributeName: System.Diagnostics.DebuggableAttribute :: instance void .ctor(bool,bool)
  Length: 6
  Value : 01 00 00 01 00 00                                >                <
  ctor args: ( <can not decode> )

AssemblyRef #1
-------------------------------------------------------
 Token: 0x23000001
 Public Key or Token: b7 7a 5c 56 19 34 e0 89
 Name: mscorlib
 Major Version: 0x00000001
 Minor Version: 0x00000000
 Build Number: 0x00001388
 Revision Number: 0x00000000
 Locale: <null>
 HashValue Blob:
 Flags: [none] (00000000)

User Strings
-------------------------------------------------------
70000001 : (16) L"Hello c# world !"

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