36. Сравнение файловых систем

Нашел только

Сравнение файловых систем NTFS и FAT

Файловая система — это основная структура, используемая компьютером для упорядочения информации на жестком диске. При установке нового жесткого диска его необходимо разбить на разделы и отформатировать под определенную файловую систему, после чего на нем можно хранить данные и программы. В Windows существует три возможных варианта файловой системы: NTFS, FAT32 и редко используемая устаревшая система FAT (также известная как FAT16).

NTFS

NTFS является предпочтительной файловой системой для этой версии Windows. Она имеет множество преимуществ перед более ранней системой FAT32; ниже перечислены некоторые из них.

Способность автоматически восстанавливаться после некоторых ошибок диска (FAT32 не обладает такой способностью).

Улучшенная поддержка больших жестких дисков.

Более высокая степень безопасности. Возможно использование разрешений и шифрования для запрета пользовательского доступа к определенным файлам.

FAT32

Файловая система FAT32 и редко применяемая система FAT использовались в предыдущих версиях Windows, в том числе в Windows 95, Windows 98 и Windows Millenium Edition. Файловая система FAT32 не обеспечивает уровня безопасности, предоставляемого NTFS, поэтому если на компьютере имеется раздел или том, отформатированный под FAT32, файлы на этом разделе видны любому пользователю, имеющему доступ к компьютеру. Файловая система FAT32 также имеет ограничения по размеру файлов. В этой версии Windows невозможно создать раздел FAT32 размером более 32Гб. Кроме того, раздел FAT32 не может содержать файл размером более 4Гб.

Основной причиной использования системы FAT32 может служить то, что на компьютере можно будет запустить как Windows 95, Windows 98 или Windows Millenium Edition, так и эту версию Windows (конфигурация с несколькими операционными системами). Для создания такой конфигурации необходимо установить предыдущую версию операционной системы на раздел, отформатированный под FAT32 или FAT, сделав его основным (основной раздел может содержать операционную систему). Другие разделы, доступ к которым осуществляется из предыдущих версий Windows, также должны быть отформатированы под FAT32. Более ранние версии Windows могут обращаться только к сетевым NTFS-разделам или томам. NTFS-разделы на локальном компьютере будут недоступны.

37. Событиймая модель управления приложениями

Большинство приложений в процессе своей работы постоянно реагируют на те или иные события. Это может быть щелчок пользователем по иконке, получение http-запроса, получение сигнала от датчика, завершение коммита транзакции и т.д. Реакция приложения проявляется в выполнении некоторых действий (отрисовка окна, отправка http-ответа, отправка сигнала исполнительному устройству, запуск BPEL-процесса и т.д.). Так вот, суть в том, что никто не мешает перенести такое поведение на уровень архитектуры приложения, т.е. организовав не только его внешнее поведение в соответствии с событийной моделью, но и внутреннее строение.

В приложении есть некоторые агенты - события, которые генерируются в ответ на внешнее воздействие. Есть обработчики событий - код, который непосредственно делает что-то полезное. И есть  диспетчер событий. Именно он вызывает те или иные обработчики в ответ на возникновение тех или иных событий.

Все приложение при этом строится в виде цикла обработки событий (в терминах WinAPI - цикл обработки сообщений, там события называются сообщениями). Таким образом алгоритм работы приложения, основанного на событийной модели, следующий: 1. Зарегистрировать обработчики событий в диспетчере событий. 2. В ответ на внешнее воздействие сгенерировать событие. 3. Послать событие диспетчеру событий. 4. Диспетчер событий принимает событие и ищет для него обработчик (если тот зарегистрирован). 5. Диспетчер событий вызывает обработчик. 6. Перейти на пункт 2.

Причем вот что интересно: посылать событие диспетчеру и принимать его в нем можно асинхронно. Это позволяет распараллеливать процессы генерации и обработки событий. Для обмена событиями между такими процессами используетсяочередь событий.

38. Управление приложениями в МS-DOS

Одна из важнейших систем MS-DOS - система управления программами . Она отвечает за выполнение процедуры запуска и завершения программ, в том числе имеющих оверлейную структуру.

В среде MS-DOS пользователь может запустить два типа программ (если не считать пакетных файлов, которые, вообще говоря, не являются программами, состоящими из машинных кодов). Файлы, содержащие программы этих двух типов, имеют расширение имени .com и .exe (мы будем называть их, соответственно, com-программы и exe-программы).

Указанные программные файлы имеют различный формат и загружаются по-разному, однако, когда загрузка завершена, структура распределенной для них памяти выглядит совершенно одинаково.

Программы, которые хранятся в файлах с расширением имени .com - это двоичный образ программы, состоящий из кода и данных. Образно говоря, com-файл содержит программу в "чистом" виде. Такая программа (как и exe-программа) может загружаться в любое место памяти. MS-DOS выполняет ее привязку к физическим адресам при загрузке с помощью установки сегментных регистров. Существенным ограничением com-программы является то, что она не может занимать больше одного сегмента (соответственно, стандартный com-файл не может иметь размер, превосходящий 64 Кбайта).

Программа второго типа (exe-программа) может иметь любой размер. В самом начале файла программы содержится заголовок (у файла com-программы заголовка нет). Этот заголовок используется операционной системой в процессе загрузки программы в память для правильной установки сегментных регистров. Заголовок exe-файла нужен только при загрузке; когда программа загружена и готова к работе, самого заголовка уже нет в памяти.

Загрузка com- и exe-программ происходит по-разному, однако есть некоторые действия, которые операционная система выполняет в обоих случаях одинаково:

• определяется сегментный адрес свободного участка памяти для загрузки программы (обычно MS-DOS загружает программу в младшие адреса памяти, если при редактировании не указана загрузка в старшие адреса);

• создаются два блока памяти (и, следовательно, два блока MCB , описанные во второй главе) - блок памяти для переменных среды, а также блок памяти для PSP и программы;

• в блок памяти переменных среды помещается путь к файлу программы;

• заполняются поля префикса сегмента программы PSP в соответствии с характеристиками программы (количество памяти, доступное программе, адрес сегмента блока памяти, содержащего переменные среды и т. д.);

• адрес области DiskTransferArea (DTA ) устанавливается на вторую половину PSP (PSP:0080);

• анализируются параметры запуска программы на предмет наличия в первых двух параметрах идентификаторов дисковых устройств. По результатам анализа устанавливается содержимое регистра AX при входе в программу. Если первый или второй параметры не содержат правильного идентификатора дискового устройства, то соответственно в регистры AL и AH записывается значение FFh

Старые версии MS-DOS (до 2.0) требовали выполнения достаточно сложной процедуры для завершения программы. В начале работы программы было нужно сохранить адрес PSP , затем перед завершением работы поместить этот адрес в стек, записать туда же слово 0000h и выполнить команду дальнего возврата. Управление при этом передается в начало PSP, где находится команда INT 20h .

Для версий MS-DOS, начиная с 2.0, существуют более удобные способы.

С помощью прерывания INT 20h или функции 0 прерывания INT 21h обычно завершают свою работу com-программы. Учтите, что перед завершением работы программы регистр CS должен указывать на PSP .

Более удобна функция 4Ch прерывания INT 21h которую можно использовать с любым содержимым регистров.

Последний способ рекомендуется для повсеместного использования. Он позволяет передать родительской программе (например, программе command.com ) код завершения. Этот код доступен для анализа в пакетных файлах командой iferrorlevel.

Примеры программ на языке ассемблера, приведенные в нашей книге, содержат директиву .EXIT . Эта директива завершает выполнение программы с помощью функции 4Ch и позволяет передать код завершения.

Если ваша программа запустила дочернюю программу и та завершилась, передав код возврата, то родительская программа может определить этот код с помощью функции 4Dh прерывания INT 21h . Эта функция возвращает код в регистре AX.

Программа, написанная на языке С, может завершаться с помощью оператора return в функции main или с помощью функции exit в любом месте программы. При этом также возможна передача кода возврата.

Существуют еще способы завершения работы программы, при которых программа (или ее часть) остается резидентной в памяти. Это вызов прерывания INT 27h или функции 31h прерывания INT 21h . О таком способе будет подробно рассказано в главе, посвященной резидентным программам.

39. Интерфейс программирования приложений (иногда интерфейс прикладного программирования) (англ. applicationprogramminginterface, API [эй-пи-ай])^[1] — набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами для написания всевозможных приложений.

Сигнатура функции — часть общего объявления функции, позволяющая средствам трансляции идентифицировать функцию среди других. В различных языках программирования существуют разные представления о сигнатуре функции, что также тесно связано с возможностями перегрузки функции в этих языках.

Например, в языке программирования C++ простая функция однозначно опознаётся компилятором по её имени и последовательности типов её аргументов, что составляет сигнатуру функции в этом языке. Если функция является методом некоторого класса, то в сигнатуре будет участвовать и имя класса.

Семантика функции — это описание того, что данная функция делает. Семантика функции включает в себя описание того, что является результатом вычисления функции, как и от чего этот результат зависит. Обычно результат выполнения зависит только от значений аргументов функции, но в некоторых модулях есть понятие состояния. Тогда результат функции может зависеть от этого состояния, и, кроме того, результатом может стать изменение состояния. Логика этих зависимостей и изменений относится к семантике функции. Полным описанием семантики функций является исполняемый код функции или математическое определение функции.

Практически все операционные системы (Unix, Windows, Mac OS, и т. д.) имеют API, с помощью которого программисты могут создавать приложения для этой операционной системы. Главный API операционных систем — это множество системных вызовов.

В индустрии программного обеспечения общие стандартные API для стандартной функциональности имеют важную роль, так как они гарантируют, что все программы, использующие общий API, будут работать одинаково хорошо или, по крайней мере, типичным привычным образом. В случае API графических интерфейсов это означает, что программы будут иметь похожий пользовательский интерфейс, что облегчает процесс освоения новых программных продуктов.

С другой стороны, отличия в API различных операционных систем существенно затрудняют перенос приложений между платформами. Существуют различные методы обхода этой сложности — написание «промежуточных» API (API графических интерфейсов WxWidgets, Qt, Gtk, и т. п.), написание библиотек, которые отображают системные вызовы одной ОС в системные вызовы другой ОС (такие среды исполнения, как Wine, cygwin, и т. п.), введение стандартов кодирования в языках программирования (например, стандартная библиотека языка C), написание интерпретируемых языков, реализуемых на разных платформах (sh, python, perl, php, tcl, Java, и т. д.).

Основными сложностями существующих многоуровневых систем API, таким образом, являются:

• Сложность портирования программного кода с одной системы API на другую (например, при смене ОС);

• Потеря функциональности при переходе с более низкого уровня на более высокий.

40. MFC(MicrosoftFoundationClasses) — даёт возможность разрабатывать GUI-приложения для Windows на языке C++ с использованием богатого набора библиотечных классов. Большая часть MFC представляет собой относительно тонкий объектно-ориентированный слой над Windows API. Это решение, с одной стороны, повышает производительность (существуют специальные мастера для создания каркасов программ и т.п.), но, с другой стороны, наследует все недостатки дизайна Windows API, препятствует переносу программ на другие платформы, размер exe файла увеличивается.  Простыми словами — это просто обёртка над Win32 API. Все функции MFC в итоге запускают функции Win32 API.

Иерархия классов MFC

Библиотека MFC содержит большую иерархию классов, написанных на С++. Структура иерархии приведена на рис. 1. В ее вершине находится класс СObject, который содержит различные функции, используемые во время выполнения программы и предназначенные, в частности, для предоставления информации о текущем типе во время выполнения, для диагностики, и для сериализации.

Информация о типе времени выполнения

Если указатель или ссылка ссылается на объект, производный от класса CObject, то в этом случае предусмотрен механизм определения реального типа объекта с помощью макроса RUNTIME_CLASS(). Хотя в С++ имеется механизм RTTI, механизм, реализованный в MFC, намного более эффективен по производительности.

Диагностика. Каждый класс, производный от CObject, может по запросу проверить свое внутреннее состояние и выдать диагностическую информацию. Это интенсивно используется в MFC при отладке.

Сериализация.Сериализация - это механизм, позволяющий преобразовать текущее состояние объекта в последовательный поток байт, который обычно затем записывается на диск, и восстановить состояние объекта из последовательного потока, обычно при чтении с диска. Это позволяет сохранять текущее состояние приложения на диске, и восстанавливать его при последующем запуске.

Основные классы.Некоторые классы порождаются непосредственно от CObject. Наиболее широко используемыми среди них являются CCmdTarget, CFile, CDC, CGDIObject и CMenu. Класс ССmdTarget предназначен для обработки сообщений. Класс СFile предназначен для работы с файлами. Класс CDC обеспечивает поддержку контекстов устройств. Об контекстах устройств мы будем говорить несколько позднее. В этот класс включены практически все функции графики GDI. CGDIObject является базовым классом для различных DGI-объектов, таких как перья, кисти, шрифты и другие. Класс СMenu предназначен для манипуляций с меню. От класса CCmdTarget порождается очень важный класс CWnd. Он является базовым для создания всех типов окон, включая масштабируемые ("обычные") и диалоговые, а также различные элементы управления. Наиболее широко используемым производным классом является CFrameWnd. Как Вы увидите в дальнейшем, в большинстве программ главное окно создается с помощью именно этого класса.

От класса CCmdTarget, через класс CWinThread, порождается, наверное, единственный из наиболее важных классов, обращение к которому в MFC-программах происходит напрямую: CWinApp. Это один из фундаментальных классов, поскольку предназначен для создания самого приложения. В каждой программе имеется один и только один объект этого класса. Как только он будет создан, приложение начнет выполняться.

Функции-члены в MFC

Большинство функций, вызываемых в MFC-программе, являются членами одного из классов, определенных в библиотеке. Большинство функций API доступны через функции-члены MFC. Тем не менее, всегда можно обращаться к функциям API напрямую. Иногда это бывает необходимым, но все же в большинстве случаев удобнее использовать функции-члены MFC.

Глобальные функции в MFC

В библиотеке есть ряд глобальных функций. Все они начинаются с префикса Afx. (Когда MFC только разрабатывалась, то проект назывался AFX, ApplicationFramework.После ряда существенных изменений AFX была переработана в MFC, но прежнее название сохранилось во многих идентификаторах библиотеки и в названиях файлов.) Например, очень часто используется функция AfxMessageBox(), отображающая заранее определенное окно сообщения. Но есть и член-функция MessageBox(). Таким образом, часто глобальные функции перекрываются функциями-членами.

Файл AFXWIN.H

Все MFC-программы включают заголовочный файл AFXWIN.H. В нем, а также в различных вспомогательных файлах, содержатся описания классов, структур, переменных и других объектов MFC. Он автоматически подключает большинство заголовочных файлов, относящихся к MFC, в том числе и WINDOWS.H, в котором определены все функции Windows API и другие объекты, которые используются при традиционном программировании на С и "чистом" API.

В простейшем случае программа, написанная с помощью MFC, содержит два класса, порождаемые от классов иерархии библиотеки: класс, предназначенный для создания приложения, и класс, предназначенный для создания окна. Другими словами, для создания минимальной программы необходимо породить один класс от CWinApp, а другой - от CFrameWnd. Эти два класса обязательны для любой программы.

Кроме создания вышеупомянутых классов, в программе также должна быть организована обработка всех сообщений, поступающих от Windows.

Для создания стандартного окна в приложении должен наследоваться класс от CFrameWnd.

Само окно создается в конструкторе с помощью вызова функции Create(). Эта функция используется почти во всех приложениях. Она выполняет действия по созданию окна. В этом примере приведен самый простой случай ее использования. Пока нам нужно знать, что второй параметр определяет заголовок окна, а первый чаще всего равен NULL.

Класс CApp приложения порождается от CWinApp. Этот класс отвечает за работу программы. Это виртуальная функция, которая вызывается каждый раз при запуске программы. В ней должны производиться все действия, связанные с инициализацией приложения. Функция должна возвращать TRUE при успешном завершении и FALSE в противном случае. В нашем случае, в функции сначала создается объект класса CMainWin, и указатель на него запоминается в переменной m_pMainWnd. Эта переменная является членом класса CWinThread. Она имеет тип CWnd* и используется почти во всех MFC-программах, потому что содержит указатель на главное окно. В последующих двух строчках через нее вызываются функции-члены окна

Функция UpdateWindow() посылает окну сообщение о том, что его содержимое нужно перерисовать.

41. C++ — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения.

Поддерживает такие парадигмы программирования как процедурное программирование, модульность, раздельная компиляция, обработка исключений, абстракция данных, типы (объекты), виртуальные функции, объектно-ориентированное программирование, обобщенное программирование, контейнеры и алгоритмы, сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков^[1][2]. В сравнении с его предшественником — языком C, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.^[2] Название «C++» происходит от названия языка C, в котором унарный оператор ++ обозначает инкремент переменной.

Являясь одним из самых популярных языков программирования,^[3][4] C++ широко используется для разработки программного обеспечения. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (например, видеоигры). Существует несколько реализаций языка C++ — как бесплатных, так и коммерческих. Наиболее популярны проект GNU, Microsoft, Intel и Embarcadero (Borland). C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.

При создании C++ Бьёрн Страуструп стремился сохранить совместимость с языком C. Множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико — отчасти благодаря тому, что синтаксис C++ был основан на синтаксисе C.

Философия C++

В книге «Дизайн и эволюция C++» Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++.^[9] Эти принципы объясняют, почему C++ именно такой, какой он есть. Некоторые из них:

• Получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C.

• Непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования, в том числе процедурное программирование, абстракцию данных, объектно-ориентированное программирование и обобщённое программирование.

• Дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно.

• Максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C.

• Избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы.

• Избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными.

• Никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его.

• Не требовать слишком усложнённой среды программирования.

Стандарт C++ на 2003 год состоит из двух основных частей: описание ядра языка и описание стандартной библиотеки.

Кроме того, существует огромное количество библиотек C++, не входящих в стандарт. В программах на C++ можно использовать многие библиотеки C.

Стандартизация определила язык программирования C++, однако за этим названием могут скрываться также неполные, ограниченные, достандартные варианты языка. Первое время язык развивался вне формальных рамок, спонтанно, по мере встававших перед ним задач. Развитию языка сопутствовало развитие кросс-компилятора cfront. Новшества в языке отражались в изменении номера версии кросс-компилятора. Эти номера версий кросс-компилятора распространялись и на сам язык, но применительно к настоящему времени речь о версиях языка C++ не ведут.

Типы

В C++ доступны следующие встроенные типы:

• Символьные: char, wchar_t.

• Целочисленныезнаковые: signed char, short int, int, long int (и long longint, встандарте C++11).

• Целочисленныебеззнаковые: unsigned char, unsigned short int, unsigned int, unsigned long int(и unsigned long longint, встандарте C++11).

• Сплавающейточкой: float, double, long double.

• Логический: bool, имеющий значения true и false.