Системное программирование в Windows (+ CD-ROM)

Купить бумажную книгу и читать

Название: Системное программирование в Windows (+ CD-ROM)

Автор: Побегайло А.

Издательство: БХВ-Петербург

Год: 2006

Страниц: 1056

ISBN: 5-94157-792-3

Формат: PDF

Размер: 40 Мб

Язык: русский

Серия: В подлиннике

Подробно рассматриваются вопросы системного программирования с использованием интерфейса Win32 API. Описываются управление потоками и процессами, включая их диспетчеризацию; синхронизация потоков; передача данных между процессами, с использованием анонимных и именованных каналов, а также почтовых ящиков; структурная обработка исключений; управление виртуальной памятью; управление файлами и каталогами; асинхронная обработка данных; создание динамически подключаемых библиотек; разработка сервисов. Отдельная часть книги посвящена управлению безопасностью объектов в Windows.

Каждая тема снабжена практическими примерами использования функций Win32 API, которые представлены работающими листингами. Это позволяет использовать книгу в качестве пособия по системному программированию или справочника для системного программиста.

Прилагаемый компакт-диск содержит листинги и проекты всех программ, рассмотренных в книге.

Оглавление

Предисловие 15

Глава 1. Операционные системы и их интерфейсы 19

1.1. Назначение операционной системы 19

1.2. Типы операционных систем 19

1.3. Интерфейс программирования приложений Win32 API 21

1.4. Типы данных в Win32 API 22

1.5. Объекты и их дескрипторы в Windows 24

ЧАСТЬ I. УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ И ПРОЦЕССАМИ 27

Глава 2. Потоки и процессы 29

2.1. Определение потока 29

2.2. Контекст потока 31

2.3. Состояния потока 33

2.4. Диспетчеризация и планирование потоков 37

2.5. Определение процесса 40

Глава 3. Потоки в Windows 41

3.1. Определение потока 41

3.2. Создание потоков 42

3.3. Завершение потоков 47

3.4. Приостановка и возобновление потоков 49

3.5. Псевдодескрипторы потоков 52

3.6. Обработка ошибок в Windows 53

Глава 4. Процессы в Windows 58

4.1. Определение процесса 58

4.2. Создание процессов 58

4.3. Завершение процессов 64

4.4. Наследование дескрипторов 67

4.5. Дублирование дескрипторов 75

4.6. Псевдодескрипторы процессов 81

4.7. Обслуживание потоков 82

4.8. Динамическое изменение приоритетов потоков 88

ЧАСТЬ II. СИНХРОНИЗАЦИЯ ПОТОКОВ

И ПРОЦЕССОВ 93

Глава 5. Синхронизация 95

5.1. Непрерывные действия и команды 95

5.2. Определение синхронизации 96

5.3. Программная реализация синхронизации 97

5.4. Аппаратная реализация синхронизации 101

5.5. Примитивы синхронизации 104

Глава 6. Синхронизация потоков в Windows 109

6.1. Критические секции 109

6.2. Объекты синхронизации и функции ожидания 115

6.3. Мьютексы 121

6.4. События 128

6.5. Семафоры 137

Глава 7. Взаимоисключающий доступ к переменным 143

7.1. Атомарные операции 143

7.2. Замена значения переменной 144

7.3. Условная замена значения переменной 146

7.4. Инкремент и декремент переменной 148

7.5. Изменение значения переменной 150

Глава 8. Тупики 153

8.1. Определение тупиков 153

8.2. Классификация системных ресурсов 154

8.3. Обнаружение тупиков 156

8.4. Восстановление заблокированного процесса 158

8.5. Предотвращение тупиков 160

8.6. Безопасное завершение потоков в Windows 161

ЧАСТЬ III. ПРОГРАММИРОВАНИЕ КОНСОЛЬНЫХ

ПРИЛОЖЕНИЙ 165

Глава 9. Структура консольного приложения 167

9.1. Структура консоли 167

9.2. Входной буфер консоли 167

9.3. Буфер экрана 171

Глава 10. Работа с консолью 172

10.1. Создание консоли 172

10.2. Освобождение консоли 177

10.3. Стандартные дескрипторы ввода-вывода 178

Глава 11. Работа с окном консоли 180

11.1. Получение дескриптора окна консоли 180

11.2. Получение и изменение заголовка консоли 181

11.3. Определение максимального размера окна 183

11.4. Установка координат окна 184

Глава 12. Работа с буфером экрана 188

12.1. Создание и активация буфера экрана 188

12.2. Определение и установка параметров буфера экрана 191

12.3. Функции для работы с курсором 194

12.4. Чтение и установка атрибутов консоли 197

Глава 13. Ввод-вывод на консоль 203

13.1. Ввод-вывод высокого уровня 203

13.2. Ввод низкого уровня 207

13.3. Вывод низкого уровня 215

13.4. Режимы ввода-вывода консоли 225

13.5. Прокрутка буфера экрана 229

ЧАСТЬ IV. ОБМЕН ДАННЫМИ МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ

ПРОЦЕССАМИ 235

Глава 14. Передача данных 237

14.1. Способы передачи данных между процессами 237

14.2. Связи между процессами 239

14.3. Передача сообщений 240

14.4. Синхронный и асинхронный обмен данными 241

14.5. Буферизация 242

Глава 15. Работа с анонимными каналами в Windows 243

15.1. Анонимные каналы 243

15.2. Создание анонимных каналов 244

15.3. Соединение клиентов с анонимным каналом 245

15.4. Обмен данными по анонимному каналу 246

15.5. Примеры работы с анонимными каналами 247

15.6. Перенаправление стандартного ввода-вывода 257

Глава 16. Работа с именованными каналами в Windows 265

16.1. Именованные каналы 265

16.2. Создание именованных каналов 266

16.3. Соединение сервера с клиентом 268

16.4. Соединение клиентов с именованным каналом 269

16.5. Обмен данными по именованному каналу 272

16.6. Копирование данных из именованного канала 285

16.7. Передача транзакций по именованному каналу 289

16.8. Определение и изменение состояния именованного канала 295

16.9. Получение информации об именованном канале 303

Глава 17. Работа с почтовыми ящиками в Windows 307

17.1. Концепция почтовых ящиков 307

17.2. Создание почтовых ящиков 308

17.3. Соединение клиентов с почтовым ящиком 309

17.4. Обмен данными через почтовый ящик 311

17.5. Получение информации о почтовом ящике 315

17.6. Изменение времени ожидания сообщения 321

ЧАСТЬ V. СТРУКТУРНАЯ ОБРАБОТКА ИСКЛЮЧЕНИЙ 325

Глава 18. Фреймовая обработка исключений 327

18.1. Исключения и их обработчики 327

18.2. Получение кода исключения 330

18.3. Функции фильтра 332

18.4. Получение информации об исключении 334

18.5. Генерация программных исключений 337

18.6. Необработанные исключения 340

18.7. Обработка исключений с плавающей точкой 342

18.8. Обработка вложенных исключений 344

18.9. Передача управления и выход из фрейма 346

18.10. Встраивание SEH в механизм исключений С++ 348

Глава 19. Финальная обработка исключений 351

19.1. Финальные блоки фрейма 351

19.2. Проверка завершения фрейма 353

19.3. Обработка вложенных финальных блоков 354

ЧАСТЬ VI. РАБОТА С ВИРТУАЛЬНОЙ ПАМЯТЬЮ 357

Глава 20. Виртуальная память 359

20.1. Концепция виртуальной памяти 359

20.2. Организация виртуальной памяти 360

20.3. Алгоритмы замещения страниц 362

20.4. Рабочее множество процесса 363

20.5. Организация виртуальной памяти в Windows 363

Глава 21. Работа с виртуальной памятью в Windows 367

21.1. Состояния виртуальной памяти процесса 367

21.2. Резервирование, распределение и освобождение

виртуальной памяти 368

21.3. Блокирование виртуальных страниц в реальной памяти 376

21.4. Изменение атрибутов доступа к виртуальной странице 378

21.5. Управление рабочим множеством страниц процесса 380

21.6. Инициализация и копирование блоков виртуальной памяти 383

21.7. Определение состояния памяти 385

21.8. Работа с виртуальной памятью в другом процессе 388

Глава 22. Работа с кучей в Windows 393

22.1. Создание и удаление кучи 393

22.2. Распределение и освобождение памяти из кучи 395

22.3. Перераспределение памяти из кучи 401

22.4. Блокирование и разблокирование кучи 403

22.5. Проверка состояния кучи 406

22.6. Уплотнение кучи 411

ЧАСТЬ VII. УПРАВЛЕНИЕ ФАЙЛАМИ 415

Глава 23. Общие концепции 417

23.1. Накопители на жестких магнитных дисках 417

23.2. Секторы и кластеры 418

23.3. Форматирование дисков 419

23.4. Функции файловой системы 420

23.5. Каталоги 420

23.6. Буферизация ввода-вывода 421

23.7. Кэширование ввода-вывода 421

Глава 24. Работа с файлами в Windows 423

24.1. Именование файлов в Windows 423

24.2. Создание и открытие файлов 424

24.3. Закрытие и удаление файлов 427

24.4. Запись данных в файл 428

24.5. Освобождение буферов файла 430

24.6. Чтение данных из файла 433

24.7. Копирование файла 435

24.8. Перемещение файла 437

24.9. Замещение файла 438

24.10. Работа с указателем позиции файла 440

24.11. Определение и изменение атрибутов файла 446

24.12. Определение и изменение размеров файла 449

24.13. Блокирование файла 455

24.14. Получение информации о файле 459

Глава 25. Работа с каталогами (папками) в Windows 468

25.1. Создание каталога 468

25.2. Поиск файлов в каталоге 470

25.3. Удаление каталога 473

25.4. Перемещение каталога 476

25.5. Определение и установка текущего каталога 477

25.6. Наблюдение за изменениями в каталоге 479

ЧАСТЬ VIII. АСИНХРОННАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ 483

Глава 26. Асинхронный вызов процедур 485

26.1. Механизм асинхронного вызова процедур 485

26.2. Установка асинхронных процедур 486

26.3. Приостановка потока 487

26.4. Ожидание события 489

26.5. Оповещение и ожидание события 494

Глава 27. Асинхронный доступ к данным 499

27.1. Концепция асинхронного ввода-вывода 499

27.2. Асинхронная запись данных 500

27.3. Асинхронное чтение данных 506

24.4. Блокирование файлов 511

27.5. Определение состояния асинхронной операции ввода-вывода 518

27.6. Отмена асинхронной операции ввода-вывода 522

27.7. Процедуры завершения ввода-вывода 528

27.8. Асинхронная запись данных с процедурами завершения 529

27.9. Асинхронное чтение данных с процедурами завершения 532

Глава 28. Порты завершения 536

28.1. Концепция порта завершения 536

28.2. Создание порта завершения 537

28.3. Получение пакета из порта завершения 538

28.4. Посылка пакета в порт завершения 539

Глава 29. Работа с ожидающим таймером 544

29.1. Ожидающий таймер 544

29.2. Создание ожидающего таймера 545

29.3. Установка ожидающего таймера 546

29.4. Отмена ожидающего таймера 549

29.5. Открытие существующего ожидающего таймера 552

29.6. Процедуры завершения ожидания 555

ЧАСТЬ IX. ДИНАМИЧЕСКИ ПОДКЛЮЧАЕМЫЕ

БИБЛИОТЕКИ 559

Глава 30.Отображение файлов в память 561

30.1. Концепция механизма отображения файлов в память 561

30.2. Создание и открытие объекта, отображающего файл 562

30.3. Отображение файла в память 564

30.4. Обмен данными между процессами через отображаемый

в память файл 569

30.5. Сброс вида в файл 573

Глава 31. Динамически подключаемые библиотеки 578

31.1. Концепция динамически подключаемых библиотек 578

31.2. Создание DLL 579

31.3. Динамическая загрузка и отключение DLL 581

31.4. Использование DLL 584

31.5. Использование файла определений 588

31.6. Статическая загрузка DLL 592

Глава 32. Локальная память потока 594

32.1. Динамическая локальная память потока 594

32.2. Распределение и освобождение локальной памяти потока 595

32.3. Запись и чтение из локальной памяти потока 595

32.4. Статическая локальная память потока 602

ЧАСТЬ X. РАЗРАБОТКА СЕРВИСОВ В WINDOWS 605

Глава 33. Сервисы в Windows 607

33.1. Концепция сервиса 607

33.2. Структура сервиса 608

33.3. Организация функции main 609

33.4. Организация функции ServiceMain 611

33.5. Организация обработчика управляющих команд 617

Глава 34. Работа с сервисами в Windows 620

34.1. Открытие доступа к базе данных сервисов 620

34.2. Установка сервиса 621

34.3. Открытие доступа к сервису 627

34.4. Запуск сервиса 627

34.5. Определение и изменение состояния сервиса 630

34.6. Определение и изменение конфигурации сервиса 634

34.7. Определение имени сервиса 641

34.8. Управление сервисом 646

34.9. Удаление сервисов 649

34.10. Блокирование базы данных сервисов 653

ЧАСТЬ XI. УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ В WINDOWS 659

Глава 35. Система информационной безопасности 661

35.1. Контроль доступа к ресурсам 661

35.2. Политика безопасности 662

35.3. Модель безопасности 663

35.4. Дискреционная политика безопасности 664

35.5. Дискреционная модель безопасности 665

35.6. Реализация дискреционной модели безопасности 668

Глава 36. Управление безопасностью в Windows 671

36.1. Модель безопасности в Windows 671

36.2. Учетные записи 672

36.3. Домены 674

36.4. Группы 676

36.5. Идентификаторы безопасности 678

36.6. Дескрипторы безопасности 682

36.7. Списки управления доступом ACL 683

36.8. Маркеры доступа 687

36.9. Создание новых объектов 693

36.10. Контроль доступа к охраняемому объекту 694

36.11. Аудит доступа к охраняемому объекту 696

36.12. Структура системы безопасности 696

Глава 37. Управление пользователями 699

37.1. Создание учетной записи пользователя 699

37.2. Получение информации о пользователе 704

37.3. Перечисление пользователей 706

37.4. Перечисление групп, которым принадлежит пользователь 710

37.5. Изменение учетной записи пользователя 715

37.6. Изменение пароля пользователя 719

37.7. Удаление учетной записи пользователя 721

Глава 38. Управление группами 724

38.1. Создание локальной группы 724

38.2. Получение информации о локальной группе 727

38.3. Перечисление локальных групп 729

38.4. Изменение информации о локальной группе 732

38.5. Добавление членов локальной группы 736

38.6. Установка членов локальной группы 742

38.7. Перечисление членов локальной группы 745

38.8. Удаление членов локальной группы 748

38.9. Удаление локальной группы 754

Глава 39. Работа с идентификаторами безопасности 756

39.1. Структура идентификатора безопасности 756

39.2. Создание идентификатора безопасности 757

39.3. Определение учетной записи по идентификатору безопасности 764

39.4. Определение идентификатора безопасности

по имени учетной записи 769

39.5. Получение характеристик идентификатора безопасности 773

39.6. Копирование и сравнение идентификаторов безопасности 777

39.7. Строковое представление идентификатора безопасности 782

Глава 40. Работа с дескрипторами безопасности 788

40.1. Форматы дескрипторов безопасности 788

40.2. Создание нового дескриптора безопасности 791

40.3. Определение длины дескриптора безопасности 797

40.4. Получение дескриптора безопасности по имени объекта 802

40.5. Получение дескриптора безопасности по дескриптору объекта 806

40.6. Получение данных из дескриптора безопасности 810

40.7. Получение состояния управляющих флагов дескриптора

безопасности 815

40.8. Изменение дескриптора безопасности по имени объекта 818

40.9. Изменение дескриптора безопасности по дескриптору объекта 823

40.10. Изменение состояния управляющих флагов дескриптора

безопасности 827

40.11. Строковое представление дескрипторов безопасности 831

Глава 41. Работа со списками управления доступом на высоком уровне 840

41.1. Структура TRUSTEE 840

41.2. Инициализация структуры TRUSTEE 842

41.3. Структура EXPLICIT_ACCESS 846

41.4. Инициализация структуры EXPLICIT_ACCESS 849

41.5. Создание нового списка управления доступом 850

41.6. Модификация списка управления доступом 862

41.7. Получение элементов из списка управления доступом 870

41.8. Получение информации из структуры TRUSTEE 871

41.9. Получение прав доступа из списка управления доступом 874

41.10. Получение из списка управления доступом прав,

которые подвергаются аудиту 878

Глава 42. Работа с привилегиями 885

42.1. Локальные идентификаторы привилегий 885

42.2. Инициализация локального идентификатора 887

42.3. Получение локального идентификатора привилегии 888

42.4. Получение имени привилегии 888

42.5. Получение имени привилегии для отображения 891

Глава 43. Работа с маркерами доступа 894

43.1. Открытие маркера доступа процесса 894

43.2. Открытие маркера доступа потока 896

43.3. Структуры, используемые для работы с маркером доступа 896

43.4. Получение информации из маркера доступа 900

43.5. Изменение информации в маркере доступа 908

43.6. Настройка привилегий 917

43.7. Настройка групп 918

43.8. Создание маркера ограниченного доступа 920

43.9. Дублирование маркеров доступа 927

43.10. Замещение маркеров доступа потока 929

43.11. Проверка идентификатора безопасности

на принадлежность маркеру доступа 932

Глава 44. Работа со списками управления доступом на низком уровне 939

44.1. Структура списка управления доступом 939

44.2. Структура элемента списка управления доступом 940

44.3. Инициализация списка управления доступом 943

44.4. Проверка достоверности списка управления доступом 944

44.5. Добавление элементов в список управления доступом 945

44.6. Получение элементов из списка управления доступом 972

44.7. Удаление элементов из списка управления доступом 977

44.8. Получение информации о списке управления доступом 981

44.9. Установка версии списка управления доступом 985

44.10. Определение доступной памяти 986

Глава 45. Управление безопасностью объектов на низком уровне 987

45.1. Доступ к информации о владельце объекта 988

45.2. Доступ к информации о первичной группе владельца объекта 992

45.3. Доступ к списку DACL 997

45.4. Доступ к списку SACL 1004

45.5. Защита файлов и каталогов 1006

45.6. Защита объектов ядра 1016

45.7. Защита сервисов 1024

45.8. Защита ключей реестра 1031

45.9. Защита объектов пользователя 1037

Приложение. Описание компакт-диска 1045

Предметный указатель 1047