Runtime Environment

.NET Framework クラス ライブラリ リファレンス

RuntimeEnvironment クラス

共通言語ランタイム環境に関する情報を返す static メソッドのコレクションを提供します。

名前空間: System.Runtime.InteropServices
アセンブリ: mscorlib (mscorlib.dll 内)
構文

Visual Basic (宣言)

<ComVisibleAttribute(True)> _
Public Class RuntimeEnvironment

Visual Basic (使用法)

Dim instance As RuntimeEnvironment

C#

[ComVisibleAttribute(true)] 
public class RuntimeEnvironment

C++

[ComVisibleAttribute(true)] 
public ref class RuntimeEnvironment

J#

/** @attribute ComVisibleAttribute(true) */ 
public class RuntimeEnvironment

JScript

ComVisibleAttribute(true) 
public class RuntimeEnvironment

使用例

RuntimeEnvironment クラスによって定義される多数のメソッドを呼び出す方法を次の例に示します。

C#

using System;
using System.Reflection;
using System.Runtime.InteropServices;

public sealed class App 
{
    static void Main() 
    {       
        // Show whether the EXE assembly was loaded from the GAC or
 from a private subdirectory.
        Console.WriteLine("Did the {0} assembly load from the GAC? {1}"
,
           Assembly.GetExecutingAssembly(),
           RuntimeEnvironment.FromGlobalAccessCache(Assembly.GetExecutingAssembly()));
        
        // Show the path where the CLR was loaded from.
        Console.WriteLine("Runtime directory: {0}", RuntimeEnvironment.GetRuntimeDirectory());

        // Show the CLR's version number.
        Console.WriteLine("System version: {0}", RuntimeEnvironment.GetSystemVersion());

        // Show the path of the machine's configuration file.
        Console.WriteLine("System configuration file: {0}", RuntimeEnvironment.SystemConfigurationFile);
    }
}

// This code produces the following output.
//
// Did the RuntimeEnvironment, Version=0.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null
// assembly load from the GAC? False
// Runtime directory: C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.40607\
// System version: v2.0.40607
// System configuration file: C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.40607\config\
// machine.config

C++

using namespace System;
using namespace System::Reflection;
using namespace System::Runtime::InteropServices;

int main()
{
    // Show whether the EXE assembly was loaded from the GAC or from
 a
    // private subdirectory.
    Console::WriteLine("Did the {0} assembly load from the GAC? {1}",
        Assembly::GetExecutingAssembly(),
        RuntimeEnvironment::FromGlobalAccessCache(
        Assembly::GetExecutingAssembly()));

    // Show the path where the CLR was loaded from.
    Console::WriteLine("Runtime directory: {0}",
        RuntimeEnvironment::GetRuntimeDirectory());

    // Show the CLR's version number.
    Console::WriteLine("System version: {0}",
        RuntimeEnvironment::GetSystemVersion());

    // Show the path of the machine's configuration file.
    Console::WriteLine("System configuration file: {0}",
        RuntimeEnvironment::SystemConfigurationFile);
}

// This code produces the following output.
//
// Did the RuntimeEnvironment, Version=0.0.0.0, Culture=neutral,
// PublicKeyToken=null
// assembly load from the GAC? False
// Runtime directory: C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.40607\
// System version: v2.0.40607
// System configuration file:
// C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.40607\config\machine.config

継承階層

System.Object
  System.Runtime.InteropServices.RuntimeEnvironment

スレッド セーフ

この型の public static (Visual Basic では Shared) メンバはすべて、スレッド セーフです。インスタンス メンバの場合は、スレッド セーフであるとは限りません。

プラットフォーム

Windows 98, Windows 2000 SP4, Windows Millennium Edition, Windows Server 2003, Windows XP Media Center Edition, Windows XP Professional x64 Edition, Windows XP SP2, Windows XP Starter Edition

開発プラットフォームの中には、.NET Framework によってサポートされていないバージョンがあります。サポートされているバージョンについては、「システム要件」を参照してください。

バージョン情報

.NET Framework
サポート対象 : 2.0、1.1、1.0

参照

関連項目
RuntimeEnvironment メンバ
System.Runtime.InteropServices 名前空間

RuntimeEnvironment コンストラクタ

RuntimeEnvironment クラスの新しいインスタンスを初期化します。

名前空間: System.Runtime.InteropServices
アセンブリ: mscorlib (mscorlib.dll 内)
構文

Visual Basic (宣言)

Public Sub New

Visual Basic (使用法)

Dim instance As New RuntimeEnvironment

C#

public RuntimeEnvironment ()

C++

public:
RuntimeEnvironment ()

J#

public RuntimeEnvironment ()

JScript

public function RuntimeEnvironment ()

プラットフォーム

Windows 98, Windows 2000 SP4, Windows Millennium Edition, Windows Server 2003, Windows XP Media Center Edition, Windows XP Professional x64 Edition, Windows XP SP2, Windows XP Starter Edition

開発プラットフォームの中には、.NET Framework によってサポートされていないバージョンがあります。サポートされているバージョンについては、「システム要件」を参照してください。

バージョン情報

.NET Framework

サポート対象 : 2.0、1.1、1.0

参照

関連項目

RuntimeEnvironment クラス
RuntimeEnvironment メンバ
System.Runtime.InteropServices 名前空間

RuntimeEnvironment プロパティ

パブリック プロパティ

	名前	説明
	SystemConfigurationFile	システム構成ファイルへのパスを取得します。

参照

関連項目

RuntimeEnvironment クラス
System.Runtime.InteropServices 名前空間

RuntimeEnvironment メソッド

パブリック メソッド

( プロテクト メソッド も参照)

	名前	説明
	Equals	オーバーロードされます。 2 つの Object インスタンスが等しいかどうかを判断します。 ( Object から継承されます。)
	FromGlobalAccessCache	指定したアセンブリがグローバル アセンブリ キャッシュ (GAC) に読み込まれているかどうかをテストします。
	GetHashCode	特定の型のハッシュ関数として機能します。GetHashCode は、ハッシュ アルゴリズムや、ハッシュ テーブルのようなデータ構造での使用に適しています。 ( Object から継承されます。)
	GetRuntimeDirectory	共通言語ランタイムがインストールされているディレクトリを取得します。
	GetSystemVersion	現在のプロセスを実行している共通言語ランタイムのバージョン番号を取得します。
	GetType	現在のインスタンスの Type を取得します。 ( Object から継承されます。)
	ReferenceEquals	指定した複数の Object インスタンスが同一かどうかを判断します。 ( Object から継承されます。)
	ToString	現在の Object を表す String を返します。 ( Object から継承されます。)

プロテクト メソッド

	名前	説明
	Finalize	Object がガベージ コレクションにより収集される前に、その Object がリソースを解放し、その他のクリーンアップ操作を実行できるようにします。 ( Object から継承されます。)
	MemberwiseClone	現在の Object の簡易コピーを作成します。 ( Object から継承されます。)

参照

関連項目

RuntimeEnvironment クラス
System.Runtime.InteropServices 名前空間

RuntimeEnvironment メンバ

共通言語ランタイム環境に関する情報を返す static メソッドのコレクションを提供します。

RuntimeEnvironment データ型で公開されるメンバを以下の表に示します。

パブリック コンストラクタ

	名前	説明
	RuntimeEnvironment

パブリック プロパティ

	名前	説明
	SystemConfigurationFile	システム構成ファイルへのパスを取得します。

パブリック メソッド

( プロテクト メソッド も参照)

	名前	説明
	Equals	オーバーロードされます。 2 つの Object インスタンスが等しいかどうかを判断します。 (Object から継承されます。)
	FromGlobalAccessCache	指定したアセンブリがグローバル アセンブリ キャッシュ (GAC) に読み込まれているかどうかをテストします。
	GetHashCode	特定の型のハッシュ関数として機能します。GetHashCode は、ハッシュ アルゴリズムや、ハッシュ テーブルのようなデータ構造での使用に適しています。 (Object から継承されます。)
	GetRuntimeDirectory	共通言語ランタイムがインストールされているディレクトリを取得します。
	GetSystemVersion	現在のプロセスを実行している共通言語ランタイムのバージョン番号を取得します。
	GetType	現在のインスタンスの Type を取得します。 (Object から継承されます。)
	ReferenceEquals	指定した複数の Object インスタンスが同一かどうかを判断します。 (Object から継承されます。)
	ToString	現在の Object を表す String を返します。 (Object から継承されます。)

プロテクト メソッド

	名前	説明
	Finalize	Object がガベージ コレクションにより収集される前に、その Object がリソースを解放し、その他のクリーンアップ操作を実行できるようにします。 (Object から継承されます。)
	MemberwiseClone	現在の Object の簡易コピーを作成します。 (Object から継承されます。)

参照

関連項目

RuntimeEnvironment クラス
System.Runtime.InteropServices 名前空間

ウィキペディア

ランタイムシステム

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/06/12 22:47 UTC 版)

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。（このテンプレートの使い方） 出典検索?: "ランタイムシステム" – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL（2023年6月）

プログラムの実行
一般的な概念
コード（英語版） トランスレーション コンパイル コンパイル時 コンパイラの最適化（英語版） 中間表現 (IR) 実行 ランタイムシステム ランタイム 実行ファイル インタプリタ バーチャルマシン
コードの種類
ソースコード オブジェクトコード バイトコード 機械語 マイクロコード
コンパイル戦略
実行時コンパイル (JIT) トレーシング実行時コンパイル 事前コンパイル (AOT) トランスコンパイル 再コンパイル（英語版）
有名なランタイム
Android Runtime (ART) Common Language Runtime (CLR) & Mono crt0（英語版） HHVM Java仮想マシン (JVM) Objective-C & Swift Chrome V8 & Node.js PyPy Zend Engine
有名なコンパイラとツールチェーン
GNUコンパイラコレクション (GCC) LLVM & Clang
表 話 編 歴

ランタイムシステム（英: runtime system / run-time system）とは、主にコンピュータプログラムの実行モデルの一部を実装するものである。これは、ランタイムシステムが動作中となる期間である、プログラムのランタイムライフサイクルフェーズとは異なる。大多数の言語には何らかの形のランタイムシステムがあり、その言語の観点で規定された作用を実行する順序に対する制御はランタイムシステムによって実装される。年月とともに「ランタイムシステム」という用語の意味は拡大し、実行時に動的に決定されるほぼすべての振る舞いを指すようになった。

概要

すべてのプログラミング言語において実行モデルが規定されており、多くの言語でそのモデルの少なくとも一部がランタイムシステムに実装されている。議論の余地があるものの、プログラムの直接の作用でない振る舞いはすべてランタイムシステムの振る舞いである、という風にランタイムシステムを定義する方法もある。この定義では、関数呼び出しの前にパラメーターをスタックに置くこと、ディスクI/Oの振る舞い、そして並列実行関係の振る舞い等がランタイムシステムの一部として含まれる。

この定義によると、コンパイル言語、インタープリター言語、そして組み込みドメイン固有言語を含め、基本的にすべての言語にランタイムシステムが存在する。Pthreads等のスタンドアローンの実行モデルを呼び出すAPIにすらランタイムシステム、つまり実行モデルの振る舞いの実装が存在する。

ランタイムシステムに関する学術論文は、並列ランタイムシステムの実装の詳細に焦点を置くものがほとんどである。並列ランタイムシステムで注目すべき例は、よく用いられる並列プログラミングモデルであるCilk（英語版）のランタイムシステムである^[1]。また、並列ランタイムシステムの作成を単純化するためにproto-runtime toolkitが作成された^[2]。

実行モデルの振る舞いに加えて、ランタイムシステムは型検査、デバッグ、またはコード生成と最適化等のサポートサービスを実行する場合もある^[3]。

ランタイムシステムは実行中のプログラムがランタイム環境（runtime environment: RTE、実行時環境）と対話するための入口である。ランタイム環境には、プログラム実行中にアクセスできるステート値だけでなく、ディスクドライブや人 (キーボードを介して) 等、プログラム実行中に対話が可能なアクティブエンティティも含まれている。たとえば、環境変数は多くのオペレーティングシステム（OS、基本ソフトウェア）に存在する機能であり、ランタイム環境の一部であるが、実行中のプログラムはランタイムシステムを通じて環境変数にアクセスすることができる。同様にDVDドライブ等のハードウェア機器は、プログラムがランタイムシステムを介して対話することのできるアクティブエンティティである。

RTEの特異な使用方法は、OS内部でRTE以外の実行を許可しない、つまり起動から電源遮断までOS全体がRTE内部で実行されるプログラムに専念することである。これ以外のコードを実行しようとする、またはアプリケーション内で不具合が発生するとRTEが破損し、このためOSが破損してすべてのプロセスが停止し、再起動が必要になる。読み込み専用メモリから起動すると、極めてセキュアでシンプルなミッション専用システムが作成される。たとえば、これによって簡単にパッチ不要で変更不可能なIoT機器が作成できる。この場合、IoT機器は他の目的 (ボットネット等) には使用できないが、再起動を強制する脆弱性の悪用を防ぐパッチを当てることもできない。

例

基本的なランタイムシステムの簡単な例を挙げると、C言語のランタイムシステムはコンパイラーが実行可能イメージに挿入する、ある特定の命令セットである。これらの命令には、プロセッサーのスタックの管理、局所変数用領域の作成、そして関数呼び出しパラメーターのスタックの頂点へのコピー等がある。どの言語的振る舞いをランタイムシステム内部のものと見なすか、どの振る舞いを「コンパイル」されたものと見なすかを判断する明確な基準はないことが多い。この場合、Cのスタックの振る舞いがランタイムシステムの一部であるとする理由は、Cのあるキーワード^[要説明]の一部とは対照的に、Cが体系的であり、プログラムの実行中、スタックのステートがずっとメンテナンスされることである。この体系的な振る舞いによって、結果を計算するコードに直接翻訳される特定のキーワードのセマンティクスの実装とは反対に、Cの実行モデルが実装される。

もう1つの例はランタイムシステムの性質を浮き彫りにするものだが、ランタイムシステムと対話するためのAPIを用いる場合である。そのようなAPIの呼び出しは通常のソフトウェアライブラリの呼び出しと同じに見えるが、呼び出し中のある時点で実行モデルが変化する。ランタイムシステムは、ライブラリ記述時に意図されていた言語の実行モデルとは異なる実行モデルを実装する。通常のライブラリのコードを読むには、ライブラリが書かれた言語に関する知識でライブラリの振る舞いを理解することができる。しかし、ランタイムシステムを呼び出すAPIのコードを読むには、API呼び出しが書かれた言語に関する知識だけではAPI呼び出しの振る舞いを理解することはできない。ある時点である仕組みを介して、実行モデルは、その呼び出しが書かれた言語の実行モデルであることを止め、ランタイムシステムによって実装された実行モデルへと切り替わる。たとえば、トラップ命令は実行モデルを切り替える方法の1つである。この違いは、POSIXスレッド等、APIで呼び出される実行モデルと通常のソフトウェアライブラリとを区別するものである。POSIXスレッドの呼び出しとソフトウェアライブラリの呼び出しはどちらもAPIを介するが、POSIXスレッドの振る舞いは呼び出した言語の観点から理解することができない。正確に言うと、POSIXスレッドの呼び出しは、POSIXスレッドランタイムシステムによって実装される外部の実行モデル (この実行システムはOSカーネルであることが多い) を持ち込むものである。

高度な機能

コンパイル型またはインタープリター型言語の一部では、アプリケーションコードがランタイムシステムと直接対話することを可能にするインターフェースが提供される。たとえば、Java言語のThreadクラスは他のスレッドの開始や停止等を行う (単一のスレッドで実行される) コードを実現する。通常、タスクスケジューリングやリソース管理といった、ある言語の振る舞いの核となる側面はこの方法でアクセスすることはできない。

ランタイムシステムによって実装される場合がある高レベルの振る舞いには、画面上でのテキストの描画やインターネット接続の実行等がある。こうした振る舞いはOSによっても提供される場合が多く、その場合、ランタイムシステムは、ランタイムシステム呼び出しをOS呼び出しへと翻訳する抽象化レイヤーとして実装される。これは、OSカーネル自体がランタイムシステムと見なせることと、OSの振る舞いを呼び出すOS呼び出しがランタイムシステムとの対話と見なされ得ることをも意味する。

極端な例では、ランタイムシステムはPコードマシンまたは仮想マシンといった、プロセッサーの命令セットさえも隠蔽するサービスを提供し得る。これはAWK等のインタープリター言語の多くと、Java等のマシンから独立した中間言語コード (バイトコード等) にコンパイルすることを想定した言語の一部によって採用された手法である。この手法により、言語の実装作業と様々なマシンへの移植が大幅に単純化され、しかもリフレクション等の洗練された言語機能の効率が向上する。さらに、同一のプログラムを明示的に再コンパイルをせずに任意のマシンで実行するという、ワールドワイドウェブの普及以来非常に重要になっている機能が可能になる。実行を高速化するため、ランタイムシステムの中には機械語への実行時コンパイルを実装しているものもある。

もう1つの極端な例では、物理CPU自体を特定のアセンブリ言語のランタイムシステムの実装と見なすことができる。この考え方では、実行モデルは物理CPUシステムとメモリシステムによって実装される。たとえて言うと、高級言語のシステムはそれ自体が別の言語で実装される。こうしてCPU自体 (実際にはプログラムカウンターの増加や命令のスケジューリングを決定するCPU内部のデジタル回路構造) が最下層のランタイムシステムの役目を負った、ランタイムシステムの階層構造が生み出される。

ランタイムシステムの現代的側面は、Pthreadsのミューテックス構造やOpenMPの並列セクション構造等の並列実行の振る舞いである。そのような並列実行の振る舞いを持つランタイムシステムは、proto-runtime手法に従ってモジュール化される場合がある。

歴史

初期のランタイムシステムで特筆すべきは、BASICとLispのインタープリターである。これらの環境にはガベージコレクターも含まれていた。Forthは中間言語コードにコンパイルすることを想定した言語の初期の例である。Forthのランタイムシステムは、Forthのコードを解釈する仮想マシンであった。もう1つの有名な例は、理論上のものであるが、ドナルド・クヌースのMIXコンピューターである。

動的メモリ確保に対応したCや後続の言語では、プログラムのメモリプールを管理するライブラリもランタイムシステムに含まれていた。

オブジェクト指向プログラミング言語では、ランタイムシステムは動的型検査とメソッド参照の解決も果たすことが多かった。

脚注

[脚注の使い方]

出典

1. ^ Blumofe, Robert D. (1995年). “Cilk: An efficient multithreaded runtime system”. ACM. 2017年8月1日閲覧。
2. ^ Open Source Research Institute (2011年). “The Proto-Runtime Toolkit”. 2017年8月1日閲覧。
3. ^ Andrew W. Appel (1989年5月). “A Runtime System” (PDF). Princeton University. 2013年12月30日閲覧。

関連項目

• ランタイム (プログラムライフサイクルフェーズ)
• 実行モデル
• プログラミングモデル