Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет
имени М.Т. Калашникова»
Факультет «Информатика и вычислительная техника»
Кафедра «Вычислительная техника»
Курсовая работа по дисциплине
операционные системы на тему:
«Создание динамических библиотек»
Выполнил:
студент группы 8-78-1
Брагин Г. В.
Проверил:
к.т.н., доцент
Вахрушева Е.А.
Ижевск 2014
Содержание
-
Введение……………………………………………………………………3
-
Теоретическая часть………………………….……………………………4
-
Описание Функций………………………….………………………..……7
-
Реализация на примерах…………….………………………………...….11
-
Выводы…………………………………………………………………….29
-
Список литературы……………………………………………………….30
Введение
DLL (англ. Dynamic Link Library — «библиотека динамической компоновки», «динамически подключаемая библиотека») (Расширение приложения) в операционных системах Microsoft Windows и IBM OS/2 — динамическая библиотека, позволяющая многократное использование различными программными приложениями. K DLL относятся также элементы управления ActiveX и драйверы. В мире UNIX аналогичные функции выполняют так называемые общие объекты (англ. shared objects).
Формат файлов DLL придерживается тех же соглашений, что и формат исполняемых файлов, сочетая код, таблицы и ресурсы, отличаясь лишь интерпретацией некоторых полей.
Использование динамических библиотек (по-другому - библиотек динамической компоновки) - это способ осуществления модульности в период выполнения программы. Динамическая позволяет упростить и саму разработку программного обеспечения. Вместо того чтобы каждый раз перекомпилировать огромные ЕХЕ-программы, достаточно перекомпилировать лишь отдельный динамический модуль. Кроме того, доступ к динамической библиотеке возможен сразу из нескольких исполняемых модулей, что делает многозадачность более гибкой.
Фактически, полных преимуществ от внедрения динамически подключаемых библиотек получить не удалось по причине явления, называемого DLL hell («DLL ад»). DLL hell возникает, когда несколько приложений требуют одновременно различные, не полностью совместимые, версии библиотек, что приводит к сбоям в этих приложениях и к конфликтам типа DLL hell, резко снижая общую надёжность операционных систем. Поздние версии Microsoft Windows стали разрешать параллельное использование разных версий DLL (технология Side-by-side assembly), что свело на нет преимущества изначального принципа модульности.
Теоретическая часть
Во время трансляции связываются имена, указанные в программе как внешние, (EXTERN) с соответствующими именами из библиотек, которые указываются при помощи директивы IMPORTLIB. Такое связывание называется ранним (или статическим). Напротив, в случае с динамической библиотекой связывание происходит во время выполнения модуля. Такое связывание называется поздним (или динамическим). При этом позднее связывание может происходить в автоматическом режиме в начале запуска программы и при помощи специальных API-функций, по желанию программиста. При этом говорят о явном и неявном связывании.
В среде Windows практикуются два механизма связывания: по символьным именам и по порядковым номерам. В первом случае функция, определенная в динамической библиотеке, идентифицируется по ее имени, во втором - по порядковому номеру, который должен быть задан при трансляции. Связывание по порядковому номеру в основном практиковалось в старой операционной системе Windows З.х., связывание по имени - более удобный механизм.
Рис.1. Общая структура
Динамическая библиотека может содержать также ресурсы. Так, файлы шрифтов представляют собой динамические библиотеки, единственным содержимым которых являются ресурсы. Должно сказать, что динамическая библиотека как бы становится продолжением Вашей программы, загружаясь в адресное пространство процесса. Соответственно, данные процесса доступны из динамической библиотеки, и, наоборот, данные динамической библиотеки доступны для процесса.
В любой динамической библиотеке следует определить точку входа (процедура входа). По умолчанию за точку входа принимают метку, указываемую за директивой END (например, END START). При загрузке динамической библиотеки и выгрузке динамической библиотеки автоматически вызывается процедура входа. Заметим при этом, что каким бы способом ни была загружена динамическая библиотека (явно или неявно), выгрузка динамической библиотеки из памяти будет происходить автоматически при закрытии процесса или потока. В принципе, процедура входа может быть использована для некоторой начальной инициализации переменных. Довольно часто эта процедура остается пустой. При вызове процедуры входа в нее помещаются три параметра:
-
1-й параметр. Идентификатор DLL-модуля.
-
2-й параметр. Причина вызова.
-
3-й параметр. Резерв.
Рассмотрим подробнее второй параметр процедуры входа. Вот четыре возможных значения этого параметра:
DLL_PROCESS_DETACH equ 0
DLL_PROCESS_ATTACH equ 1
DLL_THREAD_ATTACH equ 2
DLL_THREAD_DETACH equ 3
DLL_PROCESS_ATTACH - сообщает, что динамическая библиотека загружена в адресное пространство вызывающего процесса.
DLL_THREAD_ATTACH - сообщает, что Текущий процесс создает новый поток. Такое сообщение посылается всем динамическим библиотекам, загруженным к этому времени процессом.
DLL_PROCESS_DETACH - сообщает, что динамическая библиотека выгружается из адресного пространства процесса.
DLL_THREAD_DETACH - сообщает, что некий поток, созданный данным процессом, в адресное пространство которого загружена данная динамическая библиотека, уничтожается.
Формат DLL-библиотеки почти идентичен формату загрузочного модуля приложения Windows, однако вы не можете "запустить" DLL-библиотеку на выполнение, как обычное приложение. И это понятно, так как назначение DLL-библиотек другое - они служат хранилищем функций, вызываемых приложениями во время работы. Функции, расположенные в DLL-библиотеках, могут вызывать функции, которые находятся в других библиотеках.
DLL-библиотека также является модулем. Она находится в памяти в единственном экземпляре, содержит сегменты кода и ресурсы, а так же один сегмент данных. Можно сказать, что для DLL-библиотеки создается одна копия (instance), состоящая только из сегмента данных, и один модуль, состоящий из кода и ресурсов.
Тем не менее, функции, расположенные в DLL-библиотеке, пользуются сегментом данных, принадлежащей этой библиотеке, а не копии приложения. При этом возникают трудности, связанные с тем, что сегментный регистр SS, с помощью которого адресуется стек, указывает на стек копии приложения, а регистр DS - на сегмент данных DLL-библиотеки.
Для чего используются DLL-библиотеки? Прежде всего для экономии памяти, так как все запущенные приложения могут использовать один модуль DLL-библиотеки, не включая стандартные функции в состав своих модулей.
С помощью DLL-библиотек можно организовать коллективное использование ресурсов или данных, расположенных в сегменте данных библиотеки. Более того, вы можете создать DLL-библиотеки, состоящие только из одних ресурсов, например, из пиктограмм или изображений bitmap. В состав Windows входит DLL-библиотека moricons.dll, состоящая из одних пиктограмм. Файлы с расширением .fon представляют собой ни что иное, как DLL-библиотеки, содержащие шрифты в виде ресурса.