.NET: ambiente di
esecuzione
Marco Russo
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Mail: [email protected]
Italian blog: http://blogs.devleap.com/marco.blog
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Chi siamo
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• Un gruppo di 5 persone con tanta voglia di
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Studiare a fondo le tecnologie
Capire il “behind the scenes”
Implementare soluzioni reali
Confrontarsi con le problematiche reali
Sperimentare nuove idee
• Facciamo Corsi, Conferenze, Training
• Scriviamo libri
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Chi conosce C++?
Chi conosce COM?
Chi conosce C#?
Chi conosce VB.NET?
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Agenda
• Ambiente di esecuzione
• Codice IL e codice nativo
• MSIL
• JIT
• NGEN
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Ruolo dei metadati
Verifica (PEVERIFY)
Runtime host
Decompilazione
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Cosa è .NET
• È un ambiente di esecuzione
(runtime environment)
• Semplifica lo sviluppo e il deployment
• Aumenta l’affidabilità del codice
• È completamente indipendente da COM
• È fortemente integrato con COM
• Unifica il modello di programmazione
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Ambiente di esecuzione
• Concetti chiave:
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MSIL: Microsoft Intermediate Language
CLR: Common Language Runtime
CTS: Common Type System
CLS: Common Language Specification
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Codice interpretato
Sorgenti
Interprete
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Output
Codice nativo
Sorgenti
Compilatore
Codice
nativo
(.EXE)
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Output
Codice MSIL
Sorgenti
Compilatore
.NET
Codice
MSIL
(Assembly)
.EXE/.DLL
Compilatore
JIT
Codice
nativo
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Output
Codice MSIL
Sorgenti
Compilatore
.NET
Codice
MSIL
(Assembly)
.EXE/.DLL
Codice +
metadati
Compilatore
JIT
Codice
nativo
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Output
Codice MSIL
Sorgenti
Compilatore
JIT
Ambiente di
Compilatore
esecuzione
.NET
.NET Runtime
Codice
nativo
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Codice
MSIL
(Assembly)
.EXE/.DLL
Output
Motori JIT
• Inizialmente previsti 4 motori:
Motore
Descrizione
Dove si trova
Attuale
implementazione
JIT
OptiJit
Codice più ottimizzato
Non implementato
FastJit
Esecuzione JIT più veloce
.NET Compact
Framework
Native
(Pre-Jit)
Compilazione preventiva,
assembly compilato salvato in
GAC
NGEN.EXE
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Uso di NGEN
• Va bene su librerie di base che non hanno
forti dipendenze da altri assembly
• Codice nativo valido solo per la macchina su
cui si compila con NGEN
• Non si può ridistribuire su altri PC
• Minori ottimizzazioni
• In certi casi compila comunque con JIT
• Modificata versione di un componente globale da
cui dipende
• Non riesegue NGEN in automatico
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Metadati
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Concetto chiave in .NET
Informazioni sui tipi di un assembly
Generati automaticamente dai compilatori
Estendibili da terze parti
Formato binario rappresentabile con XML:
• XML Schema (XSD)
• Serializzazione e deserializzazione
oggetti a runtime in XML
• Convertibile da/a COM type library
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Metadati
• Descrizione di tipi e assembly
• Simile a COM Type Library
• Simile a RTTI C++
Serialization
Codice
sorgente
(es. SOAP)
Altri
Compilatori
Type Browser
Reflection
Designers
Compilatore
Debugger
Metadati
Profiler
(+ codice)
Schema
Generator
Proxy Generator
Codifica XML
(SDL)
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Metadati
• Descrizione di un assembly
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•
Identità: nome, versione, cultura [, pubblic key]
Tipi esportati
Assembly da cui dipende
Permessi necessari per l’esecuzione
• Descrizione dei tipi
• Nome, visibilità, classe base, interfacce implementate
• Attributi custom
• Definiti dall’utente
• Definiti dal compilatore
• Definiti dal Framework
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Tool che usano i metadati
• Compilatori
• Compilazione condizionale
• Ambienti RAD
• Informazioni sulle proprietà dei componenti
• Categoria
• Descrizione
• Editor personalizzati di tipi di proprietà
• Analisi dei tipi
• Intellisense
• ILDASM
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Compilatori e metadati
• Import dei tipi di dati cross-language
• Emettono i metadati insieme al codice
• Descrivono i tipi definiti e usati
• Registrano gli assembly esterni referenziati
• Registrano informazioni di versione
• Possono interpretare attributi custom
•
•
•
•
Obsolete
CLS Compliance (conformità CLS)
Compilazione condizionale (es. debug)
Attributi specifici del linguaggio
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Type safety
• Isolamento della memoria
• Consente l’esecuzione sicura di più applicazioni
nello stesso processo
• Type safety (sicurezza dei tipi)
• Assicura isolamento della memoria
• Assicura operazioni corrette rispetto
al sistema di sicurezza
• Non è richiesta dal Runtime
• Verification
• Assicura type safety
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Type safety
• Si eliminano:
• Cast non sicuri
• Variabili non inizializzate
• Indici di array fuori limite (out-of-bounds)
• PEVERIFY.EXE
• Tool linea di comando per verificare requisiti di
type safety di un assembly
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Runtime Host
• Esecuzione di un’applicazione .NET
MYCOMCLASS.DLL
Managed World
KERNEL.DLL
MYNETCLASS.DLL
MSCOREE.DLL
Marshaling
MSCORLIB.DLL
Processo Win32 (app.exe)
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Runtime Host
• MSCOREE.DLL
• “Ultima” DLL COM rimasta...
• _CorDllMain: Entry-point del loader per caricare ed
eseguire il codice IL
• MSCORLIB.DLL
• Implementa CTS (Common Type System)
• Contiene BCL (Base Class Library)
• Non si vede con DEPENDS.EXE, usare ADEPENDS.EXE
• Diversi tipi processi host
• Shell exe, ASP.NET, Internet Explorer, Servizi NT
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Modello di esecuzione
Assembly
Execution
Support
Code
Managers
Security
System
Class
Loader
IL to native
code compiler
Managed
Native
Code
CPU
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Primo
riferimento
al tipo
Prima
chiamata
al metodo
Decompilazione
• Grazie al codice IL e ai metadati è più facile
fare reverse engineering
• Non è evitabile in senso assoluto
• Si può rendere più ostico il compito di
ricostruire il codice originale (o qualcosa che
ci assomigli)
• Tecniche disponibili:
• Obfuscation
• Compilazione in codice nativo
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Tool di decompilazione
• ILDASM
• Si ottiene il sorgente IL che può essere modificato
e ricompilato
• Anakrino www.anakrino.org
• Il primo decompilatore che ricostruisce codice C#
da qualsiasi linguaggio
• Reflector www.aisto.com/roeder/dotnet
• Decompilatore che supporta decompilazione in
C#, VB.NET e Delphi (da qualsiasi linguaggio
originale)
• Salamander www.remotesoft.com/salamander
• Meno diffuso, è un prodotto commerciale:
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Tool di obfuscation
• Demeanor
www.wiseowl.com/products/DemeanorEnterprise.aspx
• Dotfuscator
preemptive.com/products/dotfuscator/index.html
• eXtensible C#
www.resolvecorp.com
• Spices.NET
www.9rays.net/cgi-bin/components.cgi?act=1&cid=86
• LSW-IL Obfuscator
www.lesser-software.com/ilobf.htm
• Salamander
www.remotesoft.com/salamander/obfuscator.html
• XenoCode
www.xenocode.com
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Tool per avere eseguibili unmanaged
• Creano un eseguibile unmanaged che
scompatta l’assembly in memoria e lo esegue
• I metadati non sono visibili direttamente
• Prodotti disponibili:
• Deploy .NET
www.junglecreatures.com/jungle/index.jsp
• Thinstall
http://thinstall.com/dotnet
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Tool per creare codice nativo
• Conversione del codice IL in codice nativo,
lasciando un formato di eseguibile managed
(con metadati, eventualmente offuscati)
• Risultato analogo ad eseguibile prodotto in
Managed C++ con #pragma unmanaged
• Massima compatibilità con altri assembly
• Problemi di portabilità su diversi processori
• Minori ottimizzazioni del JIT
• Solo un prodotto:
• Salamander .NET Protector
www.remotesoft.com/salamander/protector.html
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Considerazioni finali
• Un mondo nuovo per sviluppare
• Framework di classi già molto esteso
• Ma soprattutto coerente!
• Quasi tutto completamente estendibile
• Alta integrabilità con il codice esistente
• Ottima piattaforma per
sviluppare componenti COM
• A prima vista è tutto semplice, ma è bene
sapere cosa c’è dietro (tanto!!)
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Altre Informazioni
• Dove posso ottenere maggiori informazioni
•
•
•
•
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www.microsoft.com/msdn/italy
msdn.microsoft.com
www.gotdotnet.com
• Developer resources
• Microsoft Visual Studio.NET
• Microsoft .NET Framework SDK
• Microsoft Developer Network
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Introduction to .NET
I vostri feedback sono
importanti
• Scriveteci
Grazie della partecipazione
– A presto
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