Erklärung des Begriffs: Microsoft Intermediate Language (MSIL)

Begriff Microsoft Intermediate Language
Abkürzung MSIL
Eintrag zuletzt aktualisiert am 15.06.2009

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Was ist Microsoft Intermediate Language ?

Microsoft Intermediate Language (MSIL) ist die in .NET verwendete Zwischensprache.

Sowohl die Programmiersprache Java als auch das .NET Framework basieren auf dem Konzept Write Once Run Anywhere (WORA), d. h., eine einmal entwickelte und kompilierte Anwendung kann auf verschiedenen Betriebssystemen ablaufen. Das .NET Framework arbeitet – genau wie Java – mit einem Intermediationskonzept auf Basis einer Zwischensprache und einer virtuellen Maschine (WM). Ein Compiler einer .NET-Hochsprache erzeugt also keinen prozessorspezifischen Maschinencode, sondern einen plattformunabhängigen Zwischencode. Dieser Zwischencode wird Microsoft Intermediate Language (MSIL) oder – im ECMA- und ISO-Standard – Common Intermediate Language (CIL) genannt. Code in MSIL wird auch als verwalteter Code (Managed Code) bezeichnet. Im Gegensatz dazu wird prozessorspezifischer Maschinencode als nicht-verwalteter (Unmanaged Code) oder Native Code bezeichnet.

Erst zur Laufzeit wird der MSIL-Code dann in einen prozessorspezifischen Maschinencode (Native Code) umgewandelt. MSIL-Code wird nicht interpretiert, sondern von einem sogenannten Just-in-Time-Compiler stückchenweise umgewandelt und dann ausgeführt. Dabei berücksichtigt der Just-in-Time-Compiler prozessorspezifische Optimierungsmöglichkeiten. Dadurch, dass nicht interpretiert, sondern vor der Ausführung kompiliert wird und der Just-in-Time-Compiler sehr schnell arbeitet, ist der Leistungsverlust durch die Intermediation sehr gering. Im Zweifel gibt es auch die Möglichkeit, das Ergebnis der Kompilierung von MSIL zu Maschinencode zu speichern und später auszuführen. Dies nennt man Native Image. Ein Native Image ist jedoch nicht mehr plattformunabhängig. Es ist nicht verboten, dass Sprach-Compiler wahlweise auch direkt Native Code erzeugen, der nicht unter der Kontrolle der .NET-Laufzeitumgebung abläuft.

Der Just-in-Time-Compiler (JIT-Compiler oder JITter) ist Teil der .NET-Laufzeitumgebung, die Common Language Runtime (CLR) genannt wird. Das Intermediationskonzept ist die Basis für die Plattformunabhängigkeit der Anwendungen. Managed Code kann auf jedem Betriebssystem ausgeführt werden, für das eine Implementierung der Common Language Runtime verfügbar ist.

Natürlich ist Managed Code langsamer als Native Code, wobei der Geschwindigkeitsunterschied sehr viel geringer ist, als man vermutet. Wenn jedoch die optimale Geschwindigkeit notwendig ist, besteht die Möglichkeit, eine Managed-Code-Datei einmalig in eine Native-Code-Datei umzuwandeln. Dazu dient das Werkzeug ngen.exe. Der Vorgang wird als Pre-Jitting bezeichnet. Das Resultat von ngen.exe nennt man ein Native Image. Ngen.exe wurde in .NET 2.0 stark vereinfacht (z. B. werden nun alle referenzierten Komponenten automatisch mitübersetzt).

Grundsätzlich kann zwar ein Native Image bereits während der Entwicklung erzeugt werden; aufgrund der plattformspezifischen Übersetzung bietet es sich jedoch an, das Native Image erst bei der Installation einer .NET-Anwendung zu erzeugen (Install Time Compilation). Das Native Image ist spezifisch für eine bestimmte Version der .NET-Laufzeitumgebung. Auch benötigen DOS- und NT-basierte Windows-Systeme verschiedene Native Images. Eine .NET-Anwendung, die in einem Native Image gespeichert ist, braucht ebenfalls die .NET-Laufzeitumgebung, um ausgeführt werden zu können.

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