Системное программирование в среде Windows

Title:	Системное программирование в среде Windows
Author:	Харт Джонсон
Translation:	Гузикевич А.
Оценка:	4.3 of 5, readers votes - 68
Genre:	computers
Annotation:	Эта книга посвящена вопросам разработки приложений с использованием интерфейса прикладного программирования операционных систем компании Microsoft (Windows 9х, Windows XP, Windows 2000 и Windows Server 2003). Основное внимание уделяется базовым системным службам, включая управление файловой системой, процессами и потоками, взаимодействие между процессами, сетевое программирование и синхронизацию. Рассматривается методика переноса приложений, написанных в среде Win32, в среду Win64. Подробно описываются все аспекты системы безопасности Windows и ее практического применения. Изобилие реальных примеров, доступных также и на Web-сайте книги, существенно упрощает усвоение материала. Книга ориентирована на разработчиков и программистов, как высокой квалификации, так и начинающих, а также будет полезна для студентов соответствующих специальностей.
Year:	2005 г.
Сборники:	Программирование
Table of Contents:	hide Table of Contents Джонсон М. Харт Системное программирование в среде Windows Введение Потенциальная аудитория Изменения в третьем издании Как организована эта книга Сопоставление с UNIX и библиотекой С Примеры Web- сайты, посвященные этой книге Благодарности От издательства ГЛАВА 1 Знакомство с Win32 и Win64 Основные возможности операционных систем Эволюция Windows Версии Windows Устаревшие предыдущие версии Windows Windows NT 5.x Другие интерфейсы программирования для Windows Поддержка процессоров Воздействие Windows на ситуацию на рынке Windows, стандарты и открытые системы Библиотеки совместимости Принципы, лежащие в основе Windows Подготовка к работе с Win64 О целесообразности привлечения функций стандартной библиотеки C для обработки файлов Что требуется для работы с данной книгой Пример: простое последовательное копирование файла Копирование файлов с использованием стандартной библиотеки С Программа 1.1. срC: копирование файлов с использованием библиотеки С Копирование файлов с использованием Windows Программа 1.2. cpW: копирование файлов с использованием Windows, первая реализация Копирование файлов с использованием вспомогательной функции Windows Программа1.3.cpCF: копирование файлов с использованием вспомогательной функции Windows Резюме В следующих главах Дополнительная литература Win32 Win64 Архитектура Windows NT и история ее развития UNIX Программирование с использованием Windows GUI Теория операционных систем Стандартная библиотека ANSI С Windows СЕ Эмуляция Windows в UNIX Упражнения ГЛАВА 2 Использование файловой системы и функций символьного ввода/вывода Windows Файловые системы Windows Правила именования файлов Операции открытия, чтения, записи и закрытияфайлов Создание и открытие файла Параметры Закрытие файла Чтение файла Параметры Запись в файл Вступление: стандартные символы и символы Unicode Альтернативные функции для работы с обобщенными строками Обобщенная функция Main Определения функций Стратегии использования символов Unicode Стандартные устройства и консольный ввод/вывод Параметры Параметры Параметры Пример: вывод на консоль сообщений и подсказок для пользователя Программа 2.1. PrintMsg: вспомогательные функции вывода на консоль сообщений и ожидания ответа от пользователя Пример: обработка ошибок Программа 2.2. Функция Report Error, предназначенная для вывода сообщений об ошибках при выполнении системных вызовов Пример: копирование нескольких файлов на стандартное устройство вывода Программа 2.3. cat: вывод нескольких файлов на стандартное устройство вывода Пример: преобразование символов из ASCII в Unicode Программа 2.4. atou: преобразование файла с выводом сообщений об ошибках Программа 2.5. Функция Asc2Un Производительность программы Управление файлами и каталогами Управление файлами Параметры Управление каталогами Пример: печать текущего каталога Программа 2.6. pwd: печать текущего каталога Резюме В следующих главах Дополнительная литература Организация хранения данных в Windows и NTFS Unicode UNIX Упражнения ГЛАВА 3 Усовершенствованные средства для работы с файлами и каталогами и знакомство с реестром 64- битовая файловая система Указатели файлов Параметры 64- битовая арифметика Указание позиции файла с помощью структуры OVERLAPPED Определение размера файла Установка размера файла, инициализация файла и разреженные файлы Пример: обновление записей, находящихся в произвольном месте файла Программа 3.1. RecordAccess Атрибуты файлов и управление каталогами Параметры Полные имена файлов Другие методы определения атрибутов файлов и каталогов Именование временных файлов Параметры Точки монтирования Пример: вывод списка атрибутов файла Программа 3.2. lsw: вывод списка файлов и обход дерева каталогов Пример: установка меток времени файла Программа 3.3. touch: установка меток даты и времени файла Стратегии обработки файлов Блокирование файлов Параметры Снятие блокировок Следствия принятой логики блокирования файлов Использование блокирования файлов Реестр Ключи реестра Управление системным реестром Управление подразделами реестра Параметры Параметры Управление значениями Пример: вывод списка разделов и содержимого реестра Программа 3.4. lsReq: вывод списка разделов и содержимого системного реестра Резюме В следующих главах Дополнительная литература Упражнения ГЛАВА 4 Обработка исключений Исключения и обработчики исключений Блоки try и except Выражения фильтров и их значения Коды исключений Резюме: последовательность обработки исключений Исключения, возникающие при выполнении операций над числами с плавающей точкой Ошибки и исключения Исключения, генерируемые приложением Параметры Пример: обработка ошибок как исключений Программа 4.1. ReportException: функция вывода сообщений об исключениях Обработчики завершения Выход из try-блока Аварийное завершение Выполнение обработчика завершения и выход из него Сочетание блоков finally и except Глобальное и локальное разворачивание стека Обработчики завершения: завершение процессов и потоков SEH и обработка исключений в C++ Пример: использование обработчиков завершения для повышения качества программ Программа 4.2. toupper: обработка файлов с восстановлением нормального состояния программы после сбоев Пример: использование функции фильтра Программа 4.3. Exception: обработка исключений и завершения выполнения Программа 4.4. Функция Filter Обработчики управляющих сигналов консоли Пример: обработчик управляющих сигналов консоли Программа 4.5. Ctrlc: программа обработки сигналов Векторная обработка исключений Резюме В следующих главах Упражнения ГЛАВА 5 Управление памятью, отображение файлов и библиотеки DLL Архитектура системы управления памятью в Win32 и Win64 Обзор методов управления памятью Куча Управление памятью кучи Параметры Параметры Флаг HEAP_NO_SERIALIZE Флаг HEAP_GENERATE_EXCEPTIONS Другие функции кучи Резюме: управление кучами Пример: сортировка файлов с использованием бинарного дерева поиска Программа 5.1. sortBT: сортировка с использованием бинарного дерева поиска Программа 5.2. FillTree и другие функции управления деревом поиска Отображение файлов Объекты отображения файлов Параметры Отображение файла на адресное пространство процесса Параметры Ограничения метода отображения файлов Резюме: отображение файлов Пример: последовательная обработка файлов с использованием метода отображения Программа 5.3. Asc2UnMM: преобразование файла с использованием метода отображения файлов Пример: сортировка отображенных файлов Программа 5.4. sortFL: сортировка файла с использованием его отображения в памяти Базовые указатели Пример: использование базовых указателей Программа 5.5. sortMM: использование базовых указателей в индексном файле Программа 5.6. sortMM: создание индексного файла Динамически компонуемые библиотеки Статические и динамические библиотеки Неявное связывание Экспортирование и импортирование интерфейсов Явное связывание Пример: явное связывание функци и преобразования файлов Программа 5.7. atouEL: преобразование файлов с использованием явного связывания Создание библиотек DLL на основе функции Asc2Un Точки входа библиотеки DLL Управление версиями DLL Резюме В следующих главах Дополнительная литература Отображение файлов, виртуальная память и ошибки страниц Структуры данных и алгоритмы Использование явного связывания Упражнения ГЛАВА 6 Управление процессами Процессы и потоки Windows Создание процесса Параметры Указание исполняемого модуля и командной строки Наследуемые дескрипторы Счетчики дескрипторов процессов Идентификаторы процессов Параметры Дублирование дескрипторов Завершение и прекращение выполнения процесса Ожидание завершения процесса Блоки и строки окружения Защита процесса Пример: параллельный поиск указанного текстового шаблона Программа 6.1. grepMP: выполнение параллельного поиска текстового шаблона Процессы в многопроцессорной среде Временные характеристики процесса Пример: временные характеристики процессов Программа 6.2. timep: временные характеристики процессов Использование команды timep Генерация управляющих событий консоли Пример: простое управление задачами Создание фоновых задач Программа 6.3. JobShell: создание, вывод списка и прекращение выполнения фоновых задач Получение номера задачи Программа 6.4. JobMgt: создание информации о новой задаче Вывод списка фоновых задач Программа 6.5. JobMgt: отображение списка активных задач Поиск задачи в файле списка задач Программа 6.6. JobMgt: получение идентификатора процесса по номеру задачи Объекты задач Резюме В следующих главах Упражнения ГЛАВА 7 Потоки и планирование выполнения Обзор потоков Перспективы и проблемы Основные сведения о потоках Управление потоками Параметры Идентификация потоков Дополнительные функции управления потоками Приостановка и возобновление выполнения потока Ожидание завершения потока Удаленные потоки Использование библиотеки С впотоках Библиотеки с многопоточной поддержкой Пример: многопоточный поиск контекста Программа 7.1. grepMT: многопоточный поиск текстового шаблона Потоки и производительность Модель "хозяин/рабочий" и другие модели многопоточных приложений Пример: применение принципа "разделяй и властвуй" для решения задачи сортировки слиянием в SMP-системах Программа 7.2. sortMT: сортировка слиянием с использованием нескольких потоков Производительность Локальные области хранения потоков Приоритеты процессов и потоков и планирование выполнения Предостережение относительно использования приоритетов потоков и процессов Состояния потоков Возможные ловушки и распространенные ошибки Ожидание в течение конечного интервала времени Облегченные потоки Резюме В следующих главах Дополнительная литература Windows UNIX и Pthreads Упражнения ГЛАВА 8 Синхронизация потоков Необходимость в синхронизации потоков Критические участки кода Неудачные пути решения проблемы критических участков кода Класс памяти volatile Функции взаимоблокировки Локальная и глобальная память Резюме: безопасный многопоточный код Объекты синхронизации потоков Объекты критических участковкода Настройка спин-счетчика Использование объектов CRITICAL_SECTION для защиты разделяемыхпеременных Пример: простая система "производитель/потребитель" Программа 8.1.simplePC: простая система "производитель/потребитель" Комментарии к примеру простой системы "производитель/потребитель" Мьютексы Покинутые мьютексы Мьютексы, критические участки кода и взаимоблокировки Сравнительный обзор: мьютексы и объекты CRITICAL_SECTION Синхронизация куч Семафоры Использование семафоров Ограниченность семафоров События Обзор: четыре модели использования событий Пример: система "производитель/потребитель" Программа 8.2. eventPC: система "производитель/потребитель", использующая сигналы Обзор: объекты синхронизации Windows Ожидание сообщений и объектов Дополнительные рекомендации относительно использования мьютексов и объектов CRITICAL_SECTION Другие функции взаимоблокировки Учет факторов производительности при организации управленияпамятью Резюме В следующих главах Дополнительная литература Windows Упражнения ГЛАВА 9 Влияние синхронизации на производительность и рекомендации по ее повышению Влияние синхронизации на производительность Достоинства и недостатки объектов CRITICAL_SECTION Программа 9.1. statsMX: поддержка статистики потоков Модельная программа для исследования факторов производительности Настройка производительности SMP-систем с помощью спин-счетчиков Установка значений спин-счетчиков Дросселирование семафора для уменьшения состязательности между потоками Родство процессоров Маски родства системы, процесса и потока Определение количества процессоров в системе Гиперпотоки и счетчик процессоров Порты завершения ввода/вывода Рекомендации по повышению производительности и возможные риски Резюме В следующих главах Дополнительная литература Упражнения ГЛАВА 10 Усовершенствованные методы синхронизации потоков Модель переменных условий и свойства безопасности Совместное использование событий и мьютексов Модель переменных условий Комментарии по поводу модели переменных условий Использование модели переменных условий Разновидности модели переменных условий Пример предиката переменной условия Семафоры и модель переменных условий Использование функции SignalObjectAndWait Пример: объект порогового барьера Программа 10.1. SynchObj.h: часть 1 — объявления объекта порогового барьера Программа 10.2. ThbObject.с: реализация объекта порогового барьера Комментарии по поводу реализации объекта порогового барьера Объект очереди Программа 10.3. SynchObj.h: часть 2 — объявления объекта очереди Программа 10.4. QueueObj.с: функции управления очередью Комментарии по поводу функций управления очередью с точки зрения производительности Пример: использование очередей в многоступенчатом конвейере Программа 10.5. ThreeStage.с: многоступенчатыйконвейер Комментарии по поводу многоступенчатого конвейера Асинхронные вызовы процедур Очередизация асинхронных вызовов процедур АРС и упущенные сигналы Состояния дежурного ожидания Программа 10.6. Модифицированная функция q_get, обеспечивающая корректное завершение выполнения потоков Безопасная отмена выполнения потоков Создание переносимых приложений с использованием потоков Pthreads Стеки потоков и допустимые количества потоков Рекомендации по проектированию, отладке и тестированию программ Как избежать создания некорректного программного кода За рамками Windows API Резюме В следующих главах Дополнительная литература Упражнения ГЛАВА 11 Взаимодействие между процессами Анонимные каналы Пример: перенаправление ввода/вывода с использованием анонимного канала Программа 11.1. pipe: межпроцессное взаимодействие с использованием анонимных каналов Именованные каналы Использование именованных каналов Создание именованных каналов Параметры Подключение клиентов именованных каналов Функции состояния именованных каналов Функции подключения именованных каналов Подключение клиентов и серверов именованных каналов Функции транзакций именованных каналов Определение наличия сообщений в именованных каналах Пример: клиент-серверный процессор командной строки Программа 11.2. clientNP: клиент, ориентированный на соединение посредством именованного канала Программа 11.3. serverNP: многопоточный сервер именованного канала Комментарии по поводу клиент-серверного процессора командной строки Почтовые ящики Использование почтовых ящиков Создание и открытие почтового ящика Параметры Создание, подключение и именование каналов и почтовых ящиков Пример: сервер, обнаруживаемый клиентами Программа 11.4. SrvrBcst: функция потока почтового клиента Программа 11.5. LocSrvr: почтовый сервер Комментарии по поводу многопоточных моделей Резюме В следующих главах Упражнения ГЛАВА 12 Сетевое программирование с помощью сокетов Windows Сокеты Windows Инициализация Winsock Параметры Создание сокета Параметры Серверные функции сокета Связывание сокета Параметры Перевод связанного сокета в состояние прослушивания Прием клиентских запросов соединения Параметры Отключение и закрытие сокетов Пример: подготовка и получение клиентских запросов соединения Клиентские функции сокета Установление клиентского соединения с сервером Параметры Пример: подключение клиента к серверу Отправка и получение данных Сравнение именованных каналов и сокетов Сравнение серверов именованных каналов и сокетов Сравнение клиентов именованных каналов и сокетов Пример: функция приема сообщений в случае сокета Пример: клиент на основе сокета Программа 12.1. clientSK: клиент на основе сокетов Пример: усовершенствованный сервер на основе сокетов Программа 12.2. serverSK: сервер на основе сокета с внутрипроцессными серверами Замечания по поводу безопасности Внутрипроцессные серверы Программа 12.3. command: пример внутри процессных серверов Ориентированные на строки сообщения , точкив хода DLL и TLS Решение проблемы долговременных состояний в многопоточной среде Пример: безопасная многопоточная DLL для обмена сообщениями через сокет Программа 12.4. SendReceiveSKST: безопасная многопоточная DLL Комментарии по поводу DLL и безопасной многопоточной среды Пример: альтернативная стратегия создания безопасных библиотек DLL с много поточной поддержкой Программа 12.5. SendReceiveSKHA: безопасная многопоточная DLL со структурой состояния Дейтаграммы Использование дейтаграмм для удаленного вызова процедур Сравнение Berkeley Sockets и Windows Sockets Перекрывающийся ввод/вывод с использованием Windows Sockets Windows Sockets 2 Резюме В следующих главах Дополнительная литература Windows Sockets Berkeley Sockets и TCP/IP Упражнения ГЛАВА 13 Windows Services Написание программ, реализующихслужбы Windows Services: обзор Функция main() Программа 13.1. main: точка входа main службы Функции ServiceMain() Регистрация управляющей программы службы Параметры Настройка состояния службы Параметры Структура SERVICE_STATUS Параметры Тип службы Состояние службы Воспринимаемые управляющие коды Специфический для службы код Обработчик управляющих команд службы Пример: "интерфейсная оболочка" службы Программа 13.2. SimpleService: оболочка службы Управление службами Windows Открытие SCM Параметры Создание и удаление службы Параметры Запуск службы Управление службой Опрос состояния службы Резюме: функционирование и управление службой Пример:команднаяоболочкауправленияслужбами Программа 13.3. ServiceShell: программа управления службами Совместное использование объектов ядра приложениями и службами Регистрация событий Замечания по отладке службы Резюме В следующих главах Дополнительная литература Упражнения ГЛАВА 14 Асинхронный ввод/вывод и порты завершения Обзор методов асинхронного ввода/вывода Windows Перекрывающийся ввод/вывод Перекрывающиеся сокеты Следствия применения перекрывающегося ввода/вывода Структуры OVERLAPPED Состояния перекрывающегося ввода/вывода Отмена выполнения операций перекрывающегося ввода/вывода Пример: использование дескриптора файла в качестве объекта синхронизации Пример: преобразование файлов с использованием перекрывающегося ввода/вывода и множественной буферизации Программа 14.1. atouOV: преобразование файла с использованием перекрывающегося ввода/вывода Расширенный ввод/вывод с использованием процедуры завершения Функции ReadFileEx, WriteFileEx и процедурызавершения Функции дежурного ожидания Выполнение процедуры завершения и возврат из функции дежурного ожидания Пример: преобразование файла с использованием расширенного ввода/вывода Программа 14.2. atouEx: преобразование файла с использованием расширенного ввода/вывода Асинхронный ввод/вывод сиспользованием нескольких потоков Таймеры ожидания Пример: использование таймера ожидания Программа 14.3. TimeBeep: генерация периодических сигналов Комментарии к примеру с таймером ожидания Порты завершения ввода/вывода Управление портами завершения ввода/вывода Ожидание порта завершения ввода/вывода Отправка уведомления порту завершения ввода/вывода Альтернативы портам завершенияввода/вывода Пример: сервер, использующий порты завершения ввода/вывода Программа 14.4. serverCP: сервер, использующий порт завершения Резюме В следующих главах Упражнения ГЛАВА 15 Безопасность объектов Windows Атрибуты безопасности Общий обзор средств безопасности: дескриптор безопасности Списки контроля доступа Использование объектов безопасности Windows Права объектов и доступ к объектам Инициализация дескриптора безопасности Управляющие флаги дескриптора безопасности Идентификаторы безопасности Параметры Получение имени учетной записи и имени пользователя Работа с ACL Пример: использование разрешений на доступ в стиле UNIX к файлам NTFS Программа 15.1. chmodW: изменение разрешений на доступ к файлу Программа 15.2. lsFP: перечисление разрешений на доступ к файлу Пример: инициализация атрибутов защиты Программа 15.3. InitUnFp: инициализация атрибутов защиты Комментарии к программе 15.3 Чтение и изменение дескрипторов безопасности Пример: чтение разрешений на доступ к файлу Программа 15.4. ReadFilePermissions: чтение атрибутов безопасности Пример: изменение разрешений на доступ к файлу Программа 15.5. ChangeFilePermissions: изменение атрибутов безопасности Комментарии по поводу разрешений на доступ к файлам Защита объектов ядра и коммуникаций Защита именованных каналов Программа 15.6. ServerNP: защита именованного канала Защита объектов ядра и приватных объектов Значения маски АСЕ Пример: защита процесса и его потоков Обзор дополнительных возможностей защиты объектов Удаление элементов АСЕ Абсолютные и самоопределяющиеся относительные дескрипторы безопасности Системные списки ACL Информация, хранящаяся в маркерах доступа Управление идентификаторами SID Протокол защищенных сокетов Резюме В следующей главе Дополнительная литература Windows Строение и архитектура Windows NT Стандарт безопасности Orange Book C2 Упражнения ГЛАВА 16 Программирование в среде Win64 Нынешнее состояние Win64 Поддержка процессоров Поддержка Windows Поддержка сторонних компаний Обзор 64-разрядной архитектуры Необходимость в 64-битовой адресации Опыт UNIX Опыт перехода от 16-разрядных версий Windows к 32-разрядным Надолго ли хватит 64 бит? Модель программирования Win64 Цели Типы данных Типы данных фиксированной точности Типы данных, соответствующие точности указателей Пример: использование указательных типов данных Различия между Windows и UNIX Перенос имеющегося программного кода Изменения, связанные с использованием API Изменения, связанные с устранением неявных допущений относительно предполагаемых размеров элементов данных Пример: перенос программы sortMM (программа 5.5) Использование предупреждающих сообщений компилятора Код до подготовки к переносу Программа 16.1. sortMM.с: код до подготовки к переносув Win64, часть 1 Предупреждающие сообщения компилятора Программа 16.2. sortMM: код до подготовки к переносу в Win64, часть 2 Предупреждающие сообщения и необходимые изменения, касающиеся других программ Резюме Дополнительная литература Упражнения ПРИЛОЖЕНИЕ А Использование примеров программ Структура каталогов Учебные пособия (слайды) Каталог Utility Каталог Include Распределение программ по главам Глава 1 Глава 2 Глава 3 Глава 4 Глава 5 Глава 6 Глава 7 Глава 8 Глава 9 Глава 10 Глава 11 Глава 12 Глава 13 Глава 14 Глава 15 Глава 16 Листинги включаемых файлов EvryThng.h Программа А.1. Заголовочный файл EvryThng.h Envirmnt.h Программа А.2. Включаемый файл Envirmnt.h Support.h Программа А.З. Включаемый файл Support.h JobMgt.h Программа А.4. Включаемый файл JobMgt.h ClntSrvr.h Программа А.5. Включаемый файл ClntSrvr.h Exclude.h Программа А.6. Включаемый файл Exclude.h Дополнительные служебные программы Options. с Программа А.7. Функция Options SkipArg. с Программа А.8. Функция SkipArg GetArgs. с Программа А.9. Функция GetArgs ПРИЛОЖЕНИЕ Б Сопоставление функций Windows, UNIX и библиотеки С Главы 2 и 3: управление файлами и каталогами Глава 4: обработка исключений Глава 5: управление памятью, отображение файлов и библиотеки DLL Глава 6: управление процессами Глава 7: Потоки и планирование выполнения Главы 8-10: синхронизация потоков Глава 11: Взаимодействие между процессами Глава 14: асинхронный ввод/вывод Глава 15: Безопасность объектов Windows ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты измерения производительности Тестовые конфигурации Приложения Хост-системы Измерение производительности Копирование файлов Комментарии Преобразование символов из кодировки ASCII в Unicode Комментарии Поиск заданных комбинаций символов Комментарии Сортировка файлов Комментарии Множество потоков, соревнующихся между собой за обладание единственным ресурсом Выполнение тестов Библиография Примечания

Read this book now: Системное программирование в среде Windows

Download (1001k) in formats: fb2, epub, mobi, txt, html

close [X]

Reviews

Сама книга - неплоха. Но вот выделение кода выравнием по центру... Это точно так в книге? Или то маразм того кто переписывал? Оно конечно лечиться удалением класса у HTML разметки, но постоянно так делать - надоедает

Оценка 3 из 5 звёзд от VoidPtr 30.05.2018 00:08

Супер!!! Супер!!!

Оценка 5 из 5 звёзд от Дмитро 06.12.2015 15:21

ОЧЕНЬ ПОЛНОЕ ДОХОДЧИВОЕ СЕТЕВОЕ ОБЬЯСНЕНИЕ. ЭТО ОТВЕТ НА ВОПРОС КАК ПРОХОДЯТ ВИНДУС СООБЩЕНИЯ ПО СЕТЕВЫМ ФИЗИЧЕСКИМ РЕСУРСАМ. СПАСИБО.

Оценка 5 из 5 звёзд от БЛОХАСТЫЙ 26.12.2012 02:40

Всего обзоров: 3

Средний рейтинг 4.3 из 5

fantasy space fantasy fantasy is horrors heroic prose military child russian detective action child ironical historical political western adventure adventure (child) child's stories love religion antique	Scientific literature biography business home pets animals art history computers linguistics mathematics religion home_garden sport technique publicism philosophy chemistry
close