Основы организации операционных систем Microsoft Windows

Объекты. Менеджер объектов. Реестр

Разбить на страницы
Показывать лекцию целиком

Введение

Для работы с важными системными ресурсами ОС Windows создает объекты, управление которыми осуществляет менеджер объектов. Когда приложение открывает файл, создает поток или семафор, оно получает описатель ( ). Например, после выполнения программного оператора

hSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 0, MaxCount, "MySemaphore");

создающего семафор, возвращаемый описатель hSemaphore необходим приложению для последующей работы с этим семафором.

(рис 4.1) Создание объекта "семафор" приложением

В данном разделе дается краткое описание того, как функционирует менеджер объектов. С объектами придется сталкиваться на протяжении всего курса. Объекты - абстрактная концепция, которая активно используется в ОС Windows для регулирования доступа к системным ресурсам.

Наличие объектов является несомненным достоинством системы. Во-первых, это единый интерфейс ко всем системным ресурсам и структурам данных, таким, как процессы, потоки, семафоры и т.д. Именование объектов и доступ к ним осуществляются по одной и той же схеме. Использование объектов дает Microsoft возможность обновлять функциональность системы, не затрагивая программного интерфейса приложений. Во-вторых, это очень удобно с точки зрения системной безопасности. Каждый объект имеет список прав доступа, который проверятся каждый раз, когда приложение создает свой описатель объекта. Соответственно, все проверки, связанные с защитой, могут быть выполнены в одном модуле - диспетчере объектов (в соответствии с требованиями безопасности), с гарантией, что ни один процесс не может их обойти. Наконец, легко организовать совместный доступ к объектам, несложно отследить объекты, которые больше не используются, и т.д.

Объекты присутствуют почти во всех компонентах системы, особенно там, где есть данные, которые нужно разделять, защищать, именовать или сделать доступными. Например, посредством объектов реализованы программные и аппаратные прерывания, а также многие другие функции ядра. Некоторые объекты доступны пользовательским приложениям через вызовы Win32. Поэтому иногда ОС Windows называют объектно-ориентированной системой, - так, доступ к ресурсу возможен только через методы соответствующего объекта (инкапсуляция данных). Вместе с тем в данной схеме отсутствуют наследование и полиморфизм, поэтому ОС Windows нельзя считать объектно-ориентированной в строгом смысле этого слова.

Объекты ядра

В рамках данного курса нам придется активно использовать объекты, называемые в руководствах по Win32-программированию объектами ядра (kernel objects). Поддержка объектов ядра осуществляется собственно ядром и исполнительной системой. Помимо объектов ядра имеются также объекты, предназначенные для управления окнами (User), и объекты, предназначенные для управления графикой (GDI). Изучение этих категорий объектов, реализуемых подсистемой поддержки окон и графики и ориентированных на разработку графических интерфейсов пользователя, выходит за пределы данного курса.

К сожалению, понятие "объект ядра" имеет разный смысл у разных авторов (ср., например, это понятие в MSDN или в , c одной стороны, и в - с другой), поэтому для дальнейшего изложения потребуется уточнение терминологии.

Дело в том, что совокупность объектов образует слоеную структуру. Ядро поддерживает базовые объекты двух видов: объекты диспетчера (события, мьютексы, семафоры, потоки ядра, таймеры и др.) и управляющие (DPC, APC, прерывания, процессы, профили и др.) Более подробно эти внутриядерные объекты описаны в .

Над объектами ядра находятся объекты исполнительной системы, каждый из которых инкапсулирует один или более объектов ядра. Объекты исполнительной системы предназначены для управления памятью, процессами и межпроцессным обменом. Они экспортируются в распоряжение пользовательских приложений через Win32 функции. К ним относятся такие объекты, как: процесс, поток, открытый файл, семафор, мьютекс, маркер доступа и ряд других. Полный список можно увидеть в MSDN. Эти объекты и называются объектами ядра в руководствах по программированию.

Внешнее отличие объектов ядра (объектов исполнительной системы) от объектов User и GDI состоит в наличии у первых атрибутов защиты, которые являются одним из параметров, создающих объект ядра функций. Далее эти объекты ядра (объекты исполнительной системы) будут называться просто объектами.

Объект представляет собой блок памяти в виртуальном адресном пространстве ядра. Этот блок содержит информацию об объекте в виде структуры данных (см. ниже "структура объекта"). Структура содержит как общие, так и специфичные для каждого объекта элементы. Объекты создаются в процессе загрузки и функционирования ОС и теряются при перезагрузке и выключении питания.

Содержимое объектов доступно только ядру, приложение не может модифицировать его непосредственно. Доступ к объектам можно осуществить только через его функции-методы (инкапсуляция данных), которые инициируются вызовами некоторых библиотечных Win32-функций.

Структура объекта. Методы объекта

(рис 4.2) Структура объекта

Как показано на рис 4.2, каждый объект имеет заголовок с информацией, общей для всех объектов, а также данные, специфичные для объекта. Например, в поле заголовка имеется список процессов, открывших данный объект, и информация о защите, определяющая, кто и как может использовать объект.

Счетчик ссылок на объект увеличивается на 1 при открытии объекта и уменьшается на 1 при его закрытии. Значение счетчика ссылок, равное нулю, означает, что объект больше не используется и выделенное ему адресное пространство ядра может быть освобождено. Наличие счетчика означает, что даже после завершения процесса, создавшего объект, этот объект может не быть разрушен (если его счетчик не обнулен).

Квота устанавливает ограничения на объемы ресурсов. Несмотря на то, что в ОС Windows реализован код для отслеживания квот, в настоящее время квоты не применяются и существуют достаточно мягкие ограничения. Например, по умолчанию лимит на открытые объекты для процесса - 230. Множество объектов делится на типы, а у каждого из объектов есть атрибуты, неизменные для объектов данного типа. Ссылка на тип объекта также входит в состав заголовка. Поля имя объекта и каталог будут описаны в разделе "именование объектов".

Методы объекта

В состав компонентов объекта типа входит атрибут методы - указатели на внутренние процедуры для выполнения стандартных операций. Методы вызываются диспетчером объектов при создании и уничтожении объекта, открытии и закрытии описателя объекта, изменении параметров защиты. Система позволяет динамически создавать новые типы объектов. В этом случае предполагается регистрация его методов у диспетчера объектов. Например, метод open вызывается всякий раз, когда создается или открывается объект и создается его новый описатель.

Описатели объектов

Создание новых объектов, или открытие по имени уже существующих, приложение может осуществить при помощи Win32-функций, таких, как CreateFile, CreateSemaphore, OpenSemaphore и т.д. Это библиотечные процедуры, за которыми стоят сервисы Windows и методы объектов. В случае успешного выполнения создается 64-битный описатель в таблице описателей процесса в памяти ядра. На эту таблицу есть ссылка из блока управления процессом EPROCESS (см. гл. Реализация процессов).

Из 64-х разрядов описателя 29 разрядов используются для ссылки на блок памяти объекта ядра, 3 - для флагов, а оставшиеся 32 - в качестве маски прав доступа. Маска прав доступа формируется на этапе создания или открытия объекта, когда выполняется проверка разрешений. Таким образом, описатель объекта - принадлежность процесса, создавшего этот объект. По умолчанию он не может быть передан другому процессу. Тем не менее, система предоставляет возможность дублирования описателя и передачи его другому процессу специальным образом (см. ниже раздел "Совместное использование объектов" и часть IV "Безопасность").

(рис 4.3) Объекты и их описатели

Win32-функции, создающие объект, возвращают приложению не сам описатель, а индекс в таблице описателей, то есть малое число: типа 1,2 а не 64-разрядное (см. рис 4.3). Впоследствии это значение передается одной из функций, которая принимает описатель объекта в качестве аргумента. Одной из таких функций является функция CloseHandle, задача которой - закрыть объект. Во избежание утечки памяти всегда рекомендуется закрывать объект, если в нем отпала надобность. Впрочем, по окончании работы процесса система закрывает все его объекты. Таким образом, структуры объектов ядра доступны только ядру, приложение не может самостоятельно найти эти структуры в памяти и напрямую модифицировать их содержимое.

Именование объектов. Разделяемые ресурсы

Многие объекты в системе имеют имена. Именование объектов удобно для учета объектов и поиска нужного объекта. Кроме того, знание имени объекта может быть использовано процессом для получения к нему доступа (совместное использование ресурсов). Пространство имен объектов по аналогии с пространствами имен реестра и файлов организовано в виде древовидной иерархической системы. В качестве нетерминальной вершины дерева используется объект - "каталог объектов". Каталог включает информацию, необходимую для трансляции имен объектов в указатели на сами объекты. Вследствие необходимости выполнения навигации по каталогам ссылка на объект по имени работает существенно дольше, чем по описателю.

"Увидеть" пространство имен можно только при помощи специальных инструментальных средств, например, с помощью утилиты winobj, входящей в состав MS Platform SDK. Другую версию этой утилиты можно бесплатно получить на сайте http://www.sysinternals.com.

(рис 4.4) Окно утилиты winobj

Прогон программы, создающей объект

В качестве самостоятельного упражнения рекомендуется осуществить прогон программы, создающей один или несколько объектов, появление которых можно проконтролировать с помощью утилиты winobj. Примером такой программы может служить программа отображения файла в память.

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
void main(void)
{

HANDLE hMapFile;
HANDLE hFile; 
 
hFile = CreateFile("MyFile.txt", 
  GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
     NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); 
 

hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL,
  PAGE_READWRITE, 0, 0, "MyFileObject");
getchar();
}

В результате работы этой программы файл "myfile.txt" отображается в память, при этом в каталоге объектов BaseNamedObjects создается объект "секция" с именем "MyFileObject".

Имена всех базовых объектов, таких, как мьютексы, проекции файла в память, семафоры хранятся в одном каталоге BaseNamedObjects. Поэтому они не должны совпадать даже у объектов разных типов. Избрание одного и того же имени для разных объектов приведет к ошибке. Это свойство можно использовать для предотвращения запуска нескольких экземпляров приложения, в котором создается именованный объект.

Именование допускают не все объекты ядра. Обычно функция, создающая именованный объект, имеет в качестве параметра имя объекта. Например, функция CreateMutex создает именованный объект.

HANDLE CreateMutex( PSECURITY_ATTRIBUTES psa, 
  BOOL bInitialOwner, PCTSTR pszName);

Последний параметр )

(рис 4.5) Связь пространства имен объектов и пространства имен файловой системы

Совместное использование объектов

Иногда у приложений возникает необходимость в разделении ресурсов. В ОС Windows обычно это имеет следствием совместное использование объектов, стоящих за этими ресурсами.

Наиболее распространенный вариант - когда двум или более процессам известно имя разделяемого объекта. В этом случае один из процессов создает объект (например, с помощью функции CreateSemaphore ), а остальные открывают его для себя (например, с помощью функции OpenSemaphore ).

(рис 4.6) Совместное использование объектов

Другим способом получения доступа к уже существующему объекту является наследование дочерним процессом объектов родительского процесса. Наконец, можно осуществить дублирование описателя открытого объекта при помощи функции DuplicateHandle.

Система управляет объектами "файл" отлично от других объектов ядра. Объект "файл" содержит указатель текущей позиции в файле. Поэтому каждый вызов функции CreateFile для одного и того же файла приводит к созданию нового объекта "файл" и соответственно - нового описателя объекта. Лишь процедуры дублирования описателей и наследования позволяют получить новый описатель к одному и тому же объекту. Более сложные сценарии создания объектов и дублирования описателей к ним имеются в MSDN

Реестр

Операционная система управляет большим объемом информации, необходимой для ее загрузки и конфигурирования. В ранних версиях Windows эта информация содержалась в различных текстовых файлах с расширением .ini (Win.ini, System.ini и т.д.). Начиная с Windows 95, эта информация хранится в централизованной общесистемной базе данных, называемой реестром (registry). Для просмотра и модификации данных реестра имеются штатные утилиты (regedit или редактор реестра, например), однако рекомендуется это делать с помощью административной консоли управления.

(рис 4.7) Общий вид редактора реестра

Данные реестра хранятся в виде иерархической древовидной структуры. Каждый узел или каталог называется разделом или ключом (keys), а названия каталогов верхнего уровня начинаются со строки HKEY. Каждый раздел может содержать подраздел (subkey). Записи нижней части структуры называются параметрами (values), данные которых строго типизированы, см. MSDN.

Реестр содержит шесть корневых разделов: HKEY_CURRENT_USER, HKEY__USERS, HKEY_CLASSES_ROOT, HKEY_LOCAL_MACHINE, HKEY_PERFORMANCE_DATA и HKEY_CURRENT_CONFIG. Наиболее важным, вероятно, является раздел HKEY_LOCAL_MACHINE. В нем содержится вся информация о локальной системе.

Пространство имен реестра интегрировано с общим пространством имен ядра. Оно является третьим пространством имен в системе наряду с пространствами имен объектов и файлов. Для интеграции система поддерживает объект "раздел реестра" (key есть среди типов объектов).

Реестр хранится на диске в виде набора файлов, называемых "кустами" или "ульями" (hives). Большинство из них находится в каталоге , а их описатели можно просмотреть с помощью утилиты Handleex.exe с сайта http://www.sysinternals.com.

Данные реестра полностью доступны через Win32 API. Существуют вызовы для просмотра, создания и удаления разделов и параметров. Чтобы получить доступ к данным, нужно (при наличии необходимых привилегий) открыть соответствующий раздел с помощью функции , .

Заключение

В данной лекции описаны особенности функционирования менеджера объектов - одного из ключевых компонентов ОС Windows. Объекты активно используются для организации доступа к ресурсам, которые нужно защищать, именовать, разделять и т.д. Среди совокупности объектов выделены объекты ядра. Описаны дескрипторы объектов, отвечающие за связь объекта с приложением. Рассмотрены вопросы именования объектов и связь пространства имен объектов с другими пространствами имен. ОС Windows управляет большим объемом информации, для хранения которой организована специальная централизованная база данных - реестр.

Страницы:

Введение

Для работы с важными системными ресурсами ОС Windows создает объекты, управление которыми осуществляет менеджер объектов. Когда приложение открывает файл, создает поток или семафор, оно получает описатель ( ). Например, после выполнения программного оператора

hSemaphore = CreateSemaphore(NULL, 0, MaxCount, "MySemaphore");

создающего семафор, возвращаемый описатель hSemaphore необходим приложению для последующей работы с этим семафором.

(рис 4.1) Создание объекта "семафор" приложением

В данном разделе дается краткое описание того, как функционирует менеджер объектов. С объектами придется сталкиваться на протяжении всего курса. Объекты - абстрактная концепция, которая активно используется в ОС Windows для регулирования доступа к системным ресурсам.

Наличие объектов является несомненным достоинством системы. Во-первых, это единый интерфейс ко всем системным ресурсам и структурам данных, таким, как процессы, потоки, семафоры и т.д. Именование объектов и доступ к ним осуществляются по одной и той же схеме. Использование объектов дает Microsoft возможность обновлять функциональность системы, не затрагивая программного интерфейса приложений. Во-вторых, это очень удобно с точки зрения системной безопасности. Каждый объект имеет список прав доступа, который проверятся каждый раз, когда приложение создает свой описатель объекта. Соответственно, все проверки, связанные с защитой, могут быть выполнены в одном модуле - диспетчере объектов (в соответствии с требованиями безопасности), с гарантией, что ни один процесс не может их обойти. Наконец, легко организовать совместный доступ к объектам, несложно отследить объекты, которые больше не используются, и т.д.

Объекты присутствуют почти во всех компонентах системы, особенно там, где есть данные, которые нужно разделять, защищать, именовать или сделать доступными. Например, посредством объектов реализованы программные и аппаратные прерывания, а также многие другие функции ядра. Некоторые объекты доступны пользовательским приложениям через вызовы Win32. Поэтому иногда ОС Windows называют объектно-ориентированной системой, - так, доступ к ресурсу возможен только через методы соответствующего объекта (инкапсуляция данных). Вместе с тем в данной схеме отсутствуют наследование и полиморфизм, поэтому ОС Windows нельзя считать объектно-ориентированной в строгом смысле этого слова.

Объекты ядра

В рамках данного курса нам придется активно использовать объекты, называемые в руководствах по Win32-программированию объектами ядра (kernel objects). Поддержка объектов ядра осуществляется собственно ядром и исполнительной системой. Помимо объектов ядра имеются также объекты, предназначенные для управления окнами (User), и объекты, предназначенные для управления графикой (GDI). Изучение этих категорий объектов, реализуемых подсистемой поддержки окон и графики и ориентированных на разработку графических интерфейсов пользователя, выходит за пределы данного курса.

К сожалению, понятие "объект ядра" имеет разный смысл у разных авторов (ср., например, это понятие в MSDN или в , c одной стороны, и в - с другой), поэтому для дальнейшего изложения потребуется уточнение терминологии.

Дело в том, что совокупность объектов образует слоеную структуру. Ядро поддерживает базовые объекты двух видов: объекты диспетчера (события, мьютексы, семафоры, потоки ядра, таймеры и др.) и управляющие (DPC, APC, прерывания, процессы, профили и др.) Более подробно эти внутриядерные объекты описаны в .

Над объектами ядра находятся объекты исполнительной системы, каждый из которых инкапсулирует один или более объектов ядра. Объекты исполнительной системы предназначены для управления памятью, процессами и межпроцессным обменом. Они экспортируются в распоряжение пользовательских приложений через Win32 функции. К ним относятся такие объекты, как: процесс, поток, открытый файл, семафор, мьютекс, маркер доступа и ряд других. Полный список можно увидеть в MSDN. Эти объекты и называются объектами ядра в руководствах по программированию.

Внешнее отличие объектов ядра (объектов исполнительной системы) от объектов User и GDI состоит в наличии у первых атрибутов защиты, которые являются одним из параметров, создающих объект ядра функций. Далее эти объекты ядра (объекты исполнительной системы) будут называться просто объектами.

Объект представляет собой блок памяти в виртуальном адресном пространстве ядра. Этот блок содержит информацию об объекте в виде структуры данных (см. ниже "структура объекта"). Структура содержит как общие, так и специфичные для каждого объекта элементы. Объекты создаются в процессе загрузки и функционирования ОС и теряются при перезагрузке и выключении питания.

Содержимое объектов доступно только ядру, приложение не может модифицировать его непосредственно. Доступ к объектам можно осуществить только через его функции-методы (инкапсуляция данных), которые инициируются вызовами некоторых библиотечных Win32-функций.

Структура объекта. Методы объекта

(рис 4.2) Структура объекта

Как показано на рис 4.2, каждый объект имеет заголовок с информацией, общей для всех объектов, а также данные, специфичные для объекта. Например, в поле заголовка имеется список процессов, открывших данный объект, и информация о защите, определяющая, кто и как может использовать объект.

Счетчик ссылок на объект увеличивается на 1 при открытии объекта и уменьшается на 1 при его закрытии. Значение счетчика ссылок, равное нулю, означает, что объект больше не используется и выделенное ему адресное пространство ядра может быть освобождено. Наличие счетчика означает, что даже после завершения процесса, создавшего объект, этот объект может не быть разрушен (если его счетчик не обнулен).

Квота устанавливает ограничения на объемы ресурсов. Несмотря на то, что в ОС Windows реализован код для отслеживания квот, в настоящее время квоты не применяются и существуют достаточно мягкие ограничения. Например, по умолчанию лимит на открытые объекты для процесса - 230. Множество объектов делится на типы, а у каждого из объектов есть атрибуты, неизменные для объектов данного типа. Ссылка на тип объекта также входит в состав заголовка. Поля имя объекта и каталог будут описаны в разделе "именование объектов".

Методы объекта

В состав компонентов объекта типа входит атрибут методы - указатели на внутренние процедуры для выполнения стандартных операций. Методы вызываются диспетчером объектов при создании и уничтожении объекта, открытии и закрытии описателя объекта, изменении параметров защиты. Система позволяет динамически создавать новые типы объектов. В этом случае предполагается регистрация его методов у диспетчера объектов. Например, метод open вызывается всякий раз, когда создается или открывается объект и создается его новый описатель.

Описатели объектов

Создание новых объектов, или открытие по имени уже существующих, приложение может осуществить при помощи Win32-функций, таких, как CreateFile, CreateSemaphore, OpenSemaphore и т.д. Это библиотечные процедуры, за которыми стоят сервисы Windows и методы объектов. В случае успешного выполнения создается 64-битный описатель в таблице описателей процесса в памяти ядра. На эту таблицу есть ссылка из блока управления процессом EPROCESS (см. гл. Реализация процессов).

Из 64-х разрядов описателя 29 разрядов используются для ссылки на блок памяти объекта ядра, 3 - для флагов, а оставшиеся 32 - в качестве маски прав доступа. Маска прав доступа формируется на этапе создания или открытия объекта, когда выполняется проверка разрешений. Таким образом, описатель объекта - принадлежность процесса, создавшего этот объект. По умолчанию он не может быть передан другому процессу. Тем не менее, система предоставляет возможность дублирования описателя и передачи его другому процессу специальным образом (см. ниже раздел "Совместное использование объектов" и часть IV "Безопасность").

(рис 4.3) Объекты и их описатели

Win32-функции, создающие объект, возвращают приложению не сам описатель, а индекс в таблице описателей, то есть малое число: типа 1,2 а не 64-разрядное (см. рис 4.3). Впоследствии это значение передается одной из функций, которая принимает описатель объекта в качестве аргумента. Одной из таких функций является функция CloseHandle, задача которой - закрыть объект. Во избежание утечки памяти всегда рекомендуется закрывать объект, если в нем отпала надобность. Впрочем, по окончании работы процесса система закрывает все его объекты. Таким образом, структуры объектов ядра доступны только ядру, приложение не может самостоятельно найти эти структуры в памяти и напрямую модифицировать их содержимое.

Именование объектов. Разделяемые ресурсы

Многие объекты в системе имеют имена. Именование объектов удобно для учета объектов и поиска нужного объекта. Кроме того, знание имени объекта может быть использовано процессом для получения к нему доступа (совместное использование ресурсов). Пространство имен объектов по аналогии с пространствами имен реестра и файлов организовано в виде древовидной иерархической системы. В качестве нетерминальной вершины дерева используется объект - "каталог объектов". Каталог включает информацию, необходимую для трансляции имен объектов в указатели на сами объекты. Вследствие необходимости выполнения навигации по каталогам ссылка на объект по имени работает существенно дольше, чем по описателю.

"Увидеть" пространство имен можно только при помощи специальных инструментальных средств, например, с помощью утилиты winobj, входящей в состав MS Platform SDK. Другую версию этой утилиты можно бесплатно получить на сайте http://www.sysinternals.com.

(рис 4.4) Окно утилиты winobj

Прогон программы, создающей объект

В качестве самостоятельного упражнения рекомендуется осуществить прогон программы, создающей один или несколько объектов, появление которых можно проконтролировать с помощью утилиты winobj. Примером такой программы может служить программа отображения файла в память.

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
void main(void)
{

HANDLE hMapFile;
HANDLE hFile; 
 
hFile = CreateFile("MyFile.txt", 
  GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
     NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); 
 

hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL,
  PAGE_READWRITE, 0, 0, "MyFileObject");
getchar();
}

В результате работы этой программы файл "myfile.txt" отображается в память, при этом в каталоге объектов BaseNamedObjects создается объект "секция" с именем "MyFileObject".

Имена всех базовых объектов, таких, как мьютексы, проекции файла в память, семафоры хранятся в одном каталоге BaseNamedObjects. Поэтому они не должны совпадать даже у объектов разных типов. Избрание одного и того же имени для разных объектов приведет к ошибке. Это свойство можно использовать для предотвращения запуска нескольких экземпляров приложения, в котором создается именованный объект.

Именование допускают не все объекты ядра. Обычно функция, создающая именованный объект, имеет в качестве параметра имя объекта. Например, функция CreateMutex создает именованный объект.

HANDLE CreateMutex( PSECURITY_ATTRIBUTES psa, 
  BOOL bInitialOwner, PCTSTR pszName);

Последний параметр )

(рис 4.5) Связь пространства имен объектов и пространства имен файловой системы

Совместное использование объектов

Иногда у приложений возникает необходимость в разделении ресурсов. В ОС Windows обычно это имеет следствием совместное использование объектов, стоящих за этими ресурсами.

Наиболее распространенный вариант - когда двум или более процессам известно имя разделяемого объекта. В этом случае один из процессов создает объект (например, с помощью функции CreateSemaphore ), а остальные открывают его для себя (например, с помощью функции OpenSemaphore ).

(рис 4.6) Совместное использование объектов

Другим способом получения доступа к уже существующему объекту является наследование дочерним процессом объектов родительского процесса. Наконец, можно осуществить дублирование описателя открытого объекта при помощи функции DuplicateHandle.

Система управляет объектами "файл" отлично от других объектов ядра. Объект "файл" содержит указатель текущей позиции в файле. Поэтому каждый вызов функции CreateFile для одного и того же файла приводит к созданию нового объекта "файл" и соответственно - нового описателя объекта. Лишь процедуры дублирования описателей и наследования позволяют получить новый описатель к одному и тому же объекту. Более сложные сценарии создания объектов и дублирования описателей к ним имеются в MSDN

Реестр

Операционная система управляет большим объемом информации, необходимой для ее загрузки и конфигурирования. В ранних версиях Windows эта информация содержалась в различных текстовых файлах с расширением .ini (Win.ini, System.ini и т.д.). Начиная с Windows 95, эта информация хранится в централизованной общесистемной базе данных, называемой реестром (registry). Для просмотра и модификации данных реестра имеются штатные утилиты (regedit или редактор реестра, например), однако рекомендуется это делать с помощью административной консоли управления.

(рис 4.7) Общий вид редактора реестра

Данные реестра хранятся в виде иерархической древовидной структуры. Каждый узел или каталог называется разделом или ключом (keys), а названия каталогов верхнего уровня начинаются со строки HKEY. Каждый раздел может содержать подраздел (subkey). Записи нижней части структуры называются параметрами (values), данные которых строго типизированы, см. MSDN.

Реестр содержит шесть корневых разделов: HKEY_CURRENT_USER, HKEY__USERS, HKEY_CLASSES_ROOT, HKEY_LOCAL_MACHINE, HKEY_PERFORMANCE_DATA и HKEY_CURRENT_CONFIG. Наиболее важным, вероятно, является раздел HKEY_LOCAL_MACHINE. В нем содержится вся информация о локальной системе.

Пространство имен реестра интегрировано с общим пространством имен ядра. Оно является третьим пространством имен в системе наряду с пространствами имен объектов и файлов. Для интеграции система поддерживает объект "раздел реестра" (key есть среди типов объектов).

Реестр хранится на диске в виде набора файлов, называемых "кустами" или "ульями" (hives). Большинство из них находится в каталоге , а их описатели можно просмотреть с помощью утилиты Handleex.exe с сайта http://www.sysinternals.com.

Данные реестра полностью доступны через Win32 API. Существуют вызовы для просмотра, создания и удаления разделов и параметров. Чтобы получить доступ к данным, нужно (при наличии необходимых привилегий) открыть соответствующий раздел с помощью функции , .

Заключение

В данной лекции описаны особенности функционирования менеджера объектов - одного из ключевых компонентов ОС Windows. Объекты активно используются для организации доступа к ресурсам, которые нужно защищать, именовать, разделять и т.д. Среди совокупности объектов выделены объекты ядра. Описаны дескрипторы объектов, отвечающие за связь объекта с приложением. Рассмотрены вопросы именования объектов и связь пространства имен объектов с другими пространствами имен. ОС Windows управляет большим объемом информации, для хранения которой организована специальная централизованная база данных - реестр.

Предыдущее занятие Следующее занятие
Вернуться к учебному плану
^