1. Программная среда Windows
Рассмотрим наиболее важные моменты работы Windows и принципы взаимодействия программ с ней.
- Интерфейс вызовов функций в Windows. Благодаря данному интерфейсу доступ к системным ресурсам осуществляется через целый рад системных функций. Совокупность таких функций называется прикладным программным интерфейсом, или API (Application Programming Interfase). Для взаимодействия с Windows приложение запрашивает функции API, с помощью которых реализуются все необходимые системные действия, такие как выделение памяти, вывод на экран, создание окон и т.п. Библиотека MFC инкапсулирует многие функции API.
- Библиотеки динамической загрузки (DLL). Поскольку API состоит из большого числа функций, может сложиться впечатление, что при компиляции каждой программы, написанной для Windows, к ней подключается код довольно значительного объема. В действительности это не так. Функции API содержатся в библиотеках динамической загрузки (Dynamic Link Libraries, или DLL ), которые загружаются в память только в тот момент, когда к ним происходит обращение, т.е. при выполнении программы. Рассмотрим, как осуществляется механизм динамической загрузки.
Динамическая загрузка обеспечивает ряд существенных преимуществ. Во-первых, поскольку практически все программы используют API - функции, то благодаря DLL - библиотекам существенно экономится дисковое пространство, которое в противном случае занимался большим количеством повторяющегося кода, содержащегося в каждом из исполняемых файлов. Во-вторых, изменения и улучшения в Windows- приложениях сводятся к обновлению только содержимого DLL - библиотек. Уже существующие тексты программ не требуют перекомпиляции.
- Интерфейс GDI. Одним из подмножеств API является GDI (Graphics Device Interfase - интерфейс графического устройства). GDI - это та часть Windows, которая обеспечивает поддержку аппаратно - независимой графики. Благодаря функциям GDI Windows - приложение может выполняться на самых разных компьютерах.
- Многозадачность в Windows. Как известно, все версии Windows поддерживают многозадачность. В системах, начиная с Windows 95, поддерживается два типа многозадачности: основанный на процессах и основанный на потоках.
Процесс - это программа, которая выполняется. При многозадачности такого типа две или более программы могут выполняться параллельно. Конечно, они по очереди используют ресурсы центрального процессора и с технической точки зрения, выполняются не одновременно, но благодаря высокой скорости работы компьютера это практически незаметно.
Поток - это отдельная часть исполняемого кода. Название происходит от понятия " направление протекания процесса". В многозадачности данного типа отдельные потоки внутри одного процесса также могут выполняться одновременно. Все процессы имеют по крайней мере один поток, но с Windows 95 их может быть несколько.
Следовательно, при работе в этих операционных системах возможно параллельное выполнение, как программ, так и отдельных частей самих программ. Это позволяет писать очень эффективные программы.
Также существует понятие приоритетная многозадачность. В этом случае каждому активному потоку предоставляется определенный промежуток времени работы процессора. По истечению данного промежутка управление автоматически передается следующему потоку. Это не дает возможность программам полностью захватывать ресурсы процессора. Интуитивно должно быть понятно, что такой способ более предпочтителен.