• Главная
• В избранное
• Наш E-MAIL
• Добавить материал
• Нашёл ошибку
• Вниз

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
• Копирование файлов с использованием Windows
• Копирование файлов с использованием вспомогательной функции Windows
• Резюме
• В следующих главах
• Дополнительная литература
• 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
• Закрытие файла
• Чтение файла 
• 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
• Пример: вывод на консоль сообщений и подсказок для пользователя
• Пример: обработка ошибок
• Пример: копирование нескольких файлов на стандартное устройство вывода
• Пример: преобразование символов из ASCII в Unicode
• Производительность программы
• Управление файлами и каталогами
• Управление файлами
• Управление каталогами
• Пример: печать текущего каталога
• Резюме
• В следующих главах
• Дополнительная литература
• Упражнения

• ГЛАВА 3 Усовершенствованные средства для работы с файлами и каталогами и знакомство с реестром
• 64-битовая файловая система
• Указатели файлов
• 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
• Атрибуты файлов и управление каталогами
• Полные имена файлов
• Другие методы определения атрибутов файлов и каталогов
• Именование временных файлов
• Точки монтирования
• Пример: вывод списка атрибутов файла
• Пример: установка меток времени файла
• Стратегии обработки файлов
• Блокирование файлов
• Следствия принятой логики блокирования файлов
• Реестр
• Ключи реестра
• Управление системным реестром
• Управление подразделами реестра
• Управление значениями
• Пример: вывод списка разделов и содержимого 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
• Пример: обработка ошибок как исключений
• 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
• Пример: использование функции фильтра
• Обработчики управляющих сигналов консоли
• Пример: обработчик управляющих сигналов консоли
• 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
• Другие функции кучи
• Резюме: управление кучами
• Пример: сортировка файлов с использованием бинарного дерева поиска
• Отображение файлов
• Объекты отображения файлов
• Отображение файла на адресное пространство процесса
• Ограничения метода отображения файлов
• Резюме: отображение файлов
• Пример: последовательная обработка файлов с использованием метода отображения
• Пример: сортировка отображенных файлов
• Базовые указатели
• Пример: использование базовых указателей
• Динамически компонуемые библиотеки
• Статические и динамические библиотеки
• Неявное связывание
• Явное связывание
• Пример: явное связывание функци и преобразования файлов
• Создание библиотек DLL на основе функции Asc2Un
• Точки входа библиотеки DLL
• Управление версиями DLL
• Резюме
• В следующих главах
• Дополнительная литература
• Упражнения

• ГЛАВА 6 Управление процессами
• Процессы и потоки Windows
• Создание процесса
• Указание исполняемого модуля и командной строки
• Наследуемые дескрипторы
• Счетчики дескрипторов процессов
• Идентификаторы процессов
• Дублирование дескрипторов
• Завершение и прекращение выполнения процесса
• Ожидание завершения процесса
• Блоки и строки окружения
• Защита процесса
• Пример: параллельный поиск указанного текстового шаблона
• Процессы в многопроцессорной среде
• Временные характеристики процесса
• Пример: временные характеристики процессов
• Использование команды timep
• Генерация управляющих событий консоли
• Пример: простое управление задачами
• Создание фоновых задач
• Получение номера задачи
• Вывод списка фоновых задач
• Поиск задачи в файле списка задач
• Объекты задач
• Резюме
• В следующих главах
• Упражнения

• ГЛАВА 7 Потоки и планирование выполнения
• Обзор потоков
• Перспективы и проблемы
• Основные сведения о потоках
• Управление потоками
• 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
• 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
• 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
• Упражнения

• ГЛАВА 8 Синхронизация потоков
• Необходимость в синхронизации потоков
• Критические участки кода
• 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"
• 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"
• 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
• Упражнения

• ГЛАВА 9 Влияние синхронизации на производительность и рекомендации по ее повышению
• Влияние синхронизации на производительность
• Достоинства и недостатки объектов CRITICAL_SECTION
• 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
• Использование функции SignalObjectAndWait
• Пример: объект порогового барьера
• Комментарии по поводу реализации объекта порогового барьера
• Объект очереди
• Комментарии по поводу функций управления очередью с точки зрения производительности
• Пример: использование очередей в многоступенчатом конвейере
• Комментарии по поводу многоступенчатого конвейера
• Асинхронные вызовы процедур
• Очередизация асинхронных вызовов процедур
• АРС и упущенные сигналы
• Состояния дежурного ожидания
• 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
• Именованные каналы
• Использование именованных каналов
• Создание именованных каналов
• 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
• Комментарии по поводу клиент-серверного процессора командной строки
• Почтовые ящики
• Использование почтовых ящиков
• Создание и открытие почтового ящика
• Создание, подключение и именование каналов и почтовых ящиков
• Пример: сервер, обнаруживаемый клиентами
• Комментарии по поводу многопоточных моделей
• Резюме
• В следующих главах
• Упражнения

• ГЛАВА 12 Сетевое программирование с помощью сокетов Windows
• Сокеты Windows
• Инициализация Winsock
• Создание сокета
• Серверные функции сокета
• Связывание сокета
• Перевод связанного сокета в состояние прослушивания
• Прием клиентских запросов соединения
• Отключение и закрытие сокетов
• Пример: подготовка и получение клиентских запросов соединения
• Клиентские функции сокета
• Установление клиентского соединения с сервером
• 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
• Пример: усовершенствованный сервер на основе сокетов
• Замечания по поводу безопасности
• Внутрипроцессные серверы
• 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
• Комментарии по поводу DLL и безопасной многопоточной среды
• Пример: альтернативная стратегия создания безопасных библиотек DLL с много поточной поддержкой
• 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
• Упражнения

• ГЛАВА 13 Windows Services
• Написание программ, реализующихслужбы Windows Services: обзор
• Функция main()
• Функции ServiceMain()
• Регистрация управляющей программы службы
• Настройка состояния службы
• Структура SERVICE_STATUS
• Специфический для службы код
• Обработчик управляющих команд службы
• Пример: "интерфейсная оболочка" службы
• Управление службами Windows
• Открытие SCM
• Создание и удаление службы
• Запуск службы
• Управление службой
• Опрос состояния службы
• Резюме: функционирование и управление службой
• Пример:команднаяоболочкауправленияслужбами
• 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
• 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
• Асинхронный ввод/вывод сиспользованием нескольких потоков
• Таймеры ожидания
• Пример: использование таймера ожидания
• 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
• 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
• Работа с ACL
• Пример: использование разрешений на доступ в стиле UNIX к файлам NTFS
• Пример: инициализация атрибутов защиты
• Комментарии к программе 15.3
• Чтение и изменение дескрипторов безопасности
• Пример: чтение разрешений на доступ к файлу
• Пример: изменение разрешений на доступ к файлу
• Защита объектов ядра и коммуникаций
• Защита именованных каналов
• 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
• 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
• Предупреждающие сообщения компилятора
• 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
• Листинги включаемых файлов
• Дополнительные служебные программы

• ПРИЛОЖЕНИЕ Б Сопоставление функций Windows, UNIX и библиотеки С

• ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты измерения производительности
• Тестовые конфигурации
• Приложения
• Хост-системы
• Измерение производительности
• Копирование файлов
• Преобразование символов из кодировки ASCII в Unicode
• Поиск заданных комбинаций символов
• Сортировка файлов
• Множество потоков, соревнующихся между собой за обладание единственным ресурсом
• Выполнение тестов

• Библиография