Модель программного интерфейса ос windows. Понятие объекта ядра и описателя объекта ядра операционной системы Windows. Нотация программного интерфейса.
Windows API – это системный интерфейс программирования в семействе операционных систем Microsoft Windows. Каждая операционная система реализует разное подмножество WinAPI. Windows API включает тысячи вызываемых функций, которые сгруппированы в следующие основные категории: базовые сервисы (Base Services); сервисы компонентов (Component Services); сервисы пользовательского интерфейса (User Interface Services); сервисы графики и мультимедиа (Graphics and Multimedia Services); коммуникационное взаимодействие и совместная работа (Messaging and Collaboration); сети (Networking); Webсервисы (Web Services).
Каждый объект ядра — на самом деле просто блок памяти, выделенный ядром и доступный только ему. Этот блок представляет собой структуру данных, в элементах которой содержится информация об объекте. Предусмотрен набор функций, обрабатывающих структуры объектов ядра по строго определенным правилам. Мы получаем доступ к объектам ядра только через эти функции.
Когда Вы вызываете функцию, создающую объект ядра, она возвращает описатель, идентифицирующий созданный объект. Описатель следует рассматривать как "непрозрачное" значение, которое может быть использовано любым потоком Вашего процесса. Этот описатель Вы передаете Windows-функциям, сообщая системе, какой объект ядра Вас интересует.
При инициализации процесса система создает в нем таблицу описателей, используемую только для объектов ядра. Таблица описателей, принадлежащая процессу – это просто массив структур данных. Каждая структура содержит указатель на какой-нибудь объект ядра, маску доступа и некоторые флаги.
Windows API подчиняется определенным правилам – нотации – соглашении об именовании констант, типов данных, процедур. API использует венгерскую нотацию: в названии переменной кодируется ее тип. В настоящее время венгерская нотация не используется, т.к. если не известно значение переменной, ее тип ни о чем не скажет. Частью нотации является способ именования процедур: Глагол-Существительное.
-
Содержание
- Модель программного интерфейса ос windows. Понятие объекта ядра и описателя объекта ядра операционной системы Windows. Нотация программного интерфейса.
- Понятие пользовательского режима и режима ядра операционной системы Windows. Модель виртуальной памяти процесса в пользовательском режиме и в режиме ядра операционной системы Windows.
- Обзор архитектуры и основных модулей операционной системы Windows.
- Системный реестр операционной системы Windows.
- 5. Основные элементы программ с оконным пользовательским интерфейсом. Минимальная программа для ос Windows с окном на экране. Создание и отображение окна.
- Понятие оконного сообщения. Источники сообщений. Очередь сообщений. Цикл приема и обработки сообщений. Процедура обработки сообщений.
- 8. Вывод информации в окно. Механизм перерисовки окна.
- 9. Принципы построения графической подсистемы ос Windows. Понятие контекста устройства. Вывод графической информации на физическое устройство.
- 10. Рисование геометрических фигур. Графические инструменты. Управление цветом. Палитры цветов.
- 11. Растровые изображения. Вывод растровых изображений. Значки и курсоры. Вывод растровых изображений с эффектом прозрачного фона.
- 12. Вывод текста. Логические и физические шрифты.
- 13. Системы координат. Трансформации. Режимы масштабирования.
- 14. Понятие ресурсов программ. Виды ресурсов. Работа с ресурсами. Меню. Окна диалога.
- 15. Понятие динамически подключаемой библиотеки. Структура dll-библиотеки. Создание dll-библиотеки. Использование dll-библиотеки в программе. Статический и динамический импорт.
- 16. Отображение файлов в память.
- 17. Организация многозадачности в операционной системе Windows. Понятие процесса и потока. Контекст потока. Создание и завершение процессов и потоков.
- 18. Механизм приоритетов в операционной системе Windows. Класс приоритета процесса. Относительный приоритет потока. Базовый и динамический приоритеты потока.
- 19. Синхронизация потоков в пределах одного процесса. Критические секции. Спин-блокировки. Interlocked-функции.
- 20. Синхронизация потоков разных процессов. Объекты синхронизации: флаги, семафоры, события, ожидаемые таймеры, именованные и неименованные «трубы» (каналы).
- 21. Синхронизация потоков при создании общих данных с помощью двойных проверок (double-checked locking).
- 22. Синхронизация потоков с помощью мониторов Хоара.
- 24. Структуры данных общего назначения в режиме ядра. Представление строк стандарта Unicode. Представление двусвязных списков.
- 25. Понятие прерывания, исключения и системного вызова.
- 26. Аппаратные и программные прерывания. Таблица обработчиков прерываний. Понятие процедуры обработки прерываний (isr).
- 27. Программируемый контролер прерываний. Уровни прерываний. Механизм вызова прерываний. Функция KeBugCheckEx.
- 28. Исключения. Механизм обработки исключения.
- 29. Системные вызовы. Выполнение системного вызова.
- 30. Понятие отложенной процедуры (dpc). Назначение отложенных процедур.
- 31. Понятие асинхронной процедуры (apc). Назначение асинхронных процедур. Асинхронные процедуры режима ядра и пользовательского режима.
- 32. Понятие рабочего элемента ядра (Work Item). Назначение рабочих элементов.
- 33. Пулы памяти. Пул подкачиваемой памяти, пул неподкачиваемой памяти, пул сессии, особый пул. Тегирование пулов. Структура данных пула.
- 34. Оптимизация использования оперативной памяти с помощью списков предыстории (look-aside lists).
- 35. Блокирование страниц в памяти. Списки описателей памяти (mdl) и их использование
- 36. Представление объекта ядра в памяти. Менеджер объектов.
- 37. Структура драйвера операционной системы Windows. Точки входа в драйвер.
- 38. Объект, описывающий драйвер. Объект, описывающий устройство. Объект, описывающий файл. Взаимосвязь объектов.
- 39. Запрос ввода-вывода (irp). Схема выполнения ввода-вывода в стеке драйверов.
- 40. Структура api ядра ос Windows: Kernel api, Windowing api, Messaging api. Функции ZwXxx/NtXxx в пользовательском режиме и в режиме ядра.
- 42. Перехват функций ос Windows api в пользовательском режиме. Интерфейсный модуль ntdll.Dll.
- 43. Перехват вызова функций ос Windows в режиме ядра. Встроенная защита от перехвата в новейших версиях ос Windows.