Какие типы объектов существуют в ос windows

Каждая подсистема среды окружения Windows создает для своих приложений различный образ операционной системы.

Объекты исполняющей системы

Каждая подсистема среды окружения Windows создает для своих приложений различный образ операционной системы. Объекты исполняющей системы и службы объектов являются элементами, использующимися подсистемами среды окружения для создания их собственных версий объектов и других ресурсов.

Объекты исполняющей системы обычно создаются либо подсистемой среды окружения от имени пользовательского приложения, либо различными компонентами операционной системы в рамках их обычного функционирования. Например, для создания файла приложение Windows вызывает Windows-функцию CreateFileW, реализованную в DLL-библиотеке подсистемы Windows Kernelbase.dll. После проверки и инициализации функция CreateFileW, в свою очередь, для создания объекта файла исполняющей системы вызывает исходную Windows-службу NtCreateFile.

Набор объектов подсистемы среды окружения, предоставляемый ее приложениям, может быть больше или меньше набора, предоставляемого исполняющей системой. Подсистема Windows использует объекты исполняющей системы для экспорта своего собственного набора объектов, многие из которых напрямую связаны с объектами исполняющей системы. Например, мьютексы и семафоры Windows непосредственно основаны на объектах исполняющей системы (которые, в свою очередь, основаны на соответствующих объектах ядра).

Кроме того, подсистема Windows предоставляет именованные каналы и почтовые слоты, ресурсы, основанные на объектах файлов исполняющей системы. Некоторые подсистемы, такие как Subsystem for UNIX Applications, вообще не поддерживают объекты как таковые. Subsystem for UNIX Applications использует объекты исполняющей системы и службы в качестве основы для представления процессов, каналов и других ресурсов в стиле UNIX для своих приложений.

ПРИМЕЧАНИЕ. В исполняющей системе реализовано всего 4242 типа объектов. Многие из этих объектов предназначены только для использования теми компонентами исполняющей системы, которые их определили, и получить непосредственный доступ к ним из функций Windows API невозможно. В качестве примера таких объектов можно привести Driver, Device, и EventPair.

В таблице перечислены первичные объекты, предоставляемые исполняющей системой, и дано краткое описание того, что они представляют. Полный список типов объектов можно получить, после запуска Winobj с привилегированными правами и перехода в каталог ObjectTypes.

Объекты исполняющей системы, видимые функциям Windows API.

Тип объекта Что он представляет
Process (Процесс) Виртуальное адресное пространство и управляющую информацию,
необходимую для выполнения набора объектов типа «поток»
Thread (Поток) Исполняемая категория внутри процесса
Job (Задание) Коллекция процессов, управляемых как единое целое в рамках задания
Section (Раздел) Область разделяемой памяти (известная в Windows как проекция
файла)
File (Файл) Экземпляр открытого файла или устройства ввода-вывода
Token (Маркер) Профиль безопасности (идентификатор безопасности, права пользователя и т.д.) процесса или потока
Event (Событие) Объект, имеющий постоянное состояние (о котором поступил или
не поступил сигнал), который может использоваться для синхронизации или уведомления
Semaphore (Семафор) Счетчик, ограничивающий доступ к ресурсу путем разрешения доступа к этому ресурсу, защищенному семафором, вполне определенному максимальному количеству потоков
Mutex (Мьютекс) Механизм синхронизации, используемый для последовательного доступа к ресурсу
Timer (Таймер) Механизм уведомления потока об истечении конкретного периода
времени
IoCompletion (Завершение ввода-вывода) Метод для потоков по постановке в очередь и извлечении из нее
уведомлений о завершении операций ввода-вывода (известный
в Windows API как порт завершения ввода-вывода)
Key (Раздел реестра) Механизм ссылки на данные реестра. Хотя разделы появляются
в пространстве имен диспетчера объектов, они управляются диспетчером конфигурации точно так же, как файловые объекты управляются драйверами файловой системы. С объектом раздела (key) связано от нуля до нескольких значений раздела, эти значения содержат данные о разделе
Directory (Каталог) Виртуальный каталог в пространстве имен диспетчера объектов, отвечающий за содержание других объектов или каталогов объектов
TpWorkerFactory Коллекция потоков, назначенных для выполнения конкретного набора
задач. Ядро может управлять количеством рабочих элементов, которые будут выполняться по очереди, тем, сколько именно потоков будут отвечать за работу, а также динамическим созданием и завершением рабочих потоков, исходя из конкретных ограничений, устанавливаемых вызывающей программой. Windows показывает рабочий производственный объект (worker factory object) через пулы потоков
TmRm (Диспетчер ресурсов), TmTx (Транзакция), TmTm (Диспетчер транзакций), TmEn (Включение в список) Объекты, используемые диспетчером транзакций ядра (Kernel
Transaction Manager, KTM) для различных транзакций и (или)
включений в списки в качестве части диспетчера ресурсов или
диспетчера транзакций. Объекты могут создаваться через API-
функции CreateTransactionManagr, CreateResourceManager,
CreateTransaction и CreateEnlistment
WindowStation (Станция окна) Объект, содержащий буфер обмена, набор глобальных атомов и группу объектов типа Рабочий стол
Desktop (Рабочий стол) Объект, содержащийся внутри объекта станции окна (window station). Рабочий стол имеет логическую поверхность дисплея и содержит окна, меню и связи
PowerRequest Объект, связанный с выполняемым потоком, который помимо всего
прочего является вызовом функции SetThreadExecutionState для запроса заданного изменения режима электропитания, такого как
блокировка перехода в спящий режим (например, при воспроизведении какого-нибудь фильма)
EtwConsumer Представляет собой подключенный ETW-потребитель режима реального времени, зарегистрированный с помощью API-функции StartTrace (и способный вызвать функцию ProcessTrace для получения событий в очереди объектов)
EtwRegistration Представляет собой объект регистрации, связанный с ETW-провайдером пользовательского режима (или режима ядра), который зарегистрирован с помощью API-функции EventRegister

ПРИМЕЧАНИЕ. Поскольку изначально предполагалось, что Windows NT будет поддерживать операционную систему OS/2, мьютекс должен был быть совместим с существующей конструкцией объектов взаимного исключения OS/2, то есть иметь конструкцию, от которой требовалось, чтобы поток мог отказаться от объекта, оставив его недоступным. Поскольку подобное поведение для такого объекта считалось необычным, был создан еще один объект ядра — мутант. Со временем от поддержки OS/2 отказались, и объект стал использоваться подсистемой Windows 32 под названием мьютекс (но при этом он сохранил внутреннее имя мутант).

В этой статье мы разберемся с тем, что представляют собой ОС в информатике, а также познакомимся с известными объектами операционной системы Windows (как самой популярной), назовем их свойства.

Содержание статьи

  1. Основные понятия и положения
  2. Объекты ОС Windows
  3. Рабочий стол
  4. Панель задач
  5. Мой компьютер
  6. Мои документы
  7. Сетевое окружение
  8. Заключение

Основные понятия и положения

Для начала разберемся с тем, что представляет собой ОС компьютера:

Термин

Операционной системой называется набор (совокупность) утилит или программ, с помощью которых пользователь управляет компьютером.

На данный момент самой популярной ОС является Windows, следом идут такие среды как, Linux и Mac Os. Взаимодействие с пользователем в OC обеспечивается с помощью специальных утилит называемых интерфейсами. Сейчас самым популярным интерфейсом является системный графический интерфейс (из-за его простоты).

Именно элементы и средства графического интерфейса являются основными объектами операционной системы. Ниже разберем их характеристики более подробно.

Объекты ОС Windows

Основными объектами в Windows являются: файлы и папки, ярлыки. С ними мы выполняем практические действия при помощи специальных объектов, таких как:

  1. Рабочий стол;
  2. Панель задач (панель быстрого доступа);
  3. Мой компьютер;
  4. Мои документы;
  5. Сетевое окружение.

Рабочий стол

Первый объект, который мы видим после загрузки компьютера — рабочий стол (он же десктоп). Десктоп содержит такие компоненты Виндовс, как:

  1. Заставка (картинка, которая обычно выставляется пользователем);
  2. Файлы и папки, часто используемые пользователем;
  3. Ярлыки;
  4. Окна папок;
  5. Окна программ.
объекты операционной системы

Файлы и папки представлены на рабочем столе специальными «экранными значками» – картинками. Таким же образом представлены и ярлыки. Отличие ярлыков от папок в том, что к их значку добавляется стрелочка в левом углу. Также ярлык не является самостоятельным файлом, а представляет собой ссылку на файл в файловой системе.

файлы и папки
директории и файлы

Окна программ и папок могут раскрыты на десктопе, а могут пропадать, в зависимости от того запустили Вы их или нет. Окна также относятся к объектам операционной системы. В зависимости от открытой директории или программы, элементы, из которых состоит окно, могут значительно изменяться. В качестве примера приведем окно приложения Paint. Оно состоит из:

  1. Рабочей области;
  2. Панели инструментов;
  3. Полосы прокрутки (скролл бара);
  4. Строки состояния;
  5. Управляющих кнопок.
paint окно программы

Повторим еще раз, что в зависимости от задач, которых решает приложение, элементы окна, и их назначение, могут меняться.

Запишем несколько свойств объекта операционной системы «Рабочий стол». К ним относятся:

  1. Заставка;
  2. Тема оформления;
  3. Палитра цветов (цветовая гамма);
  4. Разрешение экрана.

Панель задач

Иногда рассматривается как один из элементов десктопа, а иногда, как самостоятельный компонент.

Панель задач представляет собой графическую полосу в нижней части экрана, которая нужна для быстрого доступа к избранным программам, а также получения некоторой информации (время, язык раскладки клавиатуры, подключение к сети и т.д.)

Также стоит отметить, что к панели задач относится кнопка «Пуск», которая позволяет получить доступ к большинству элементов ОС.

объекты операционной системы

Мой компьютер

«Мой компьютер» (Windows 95-7) или «Этот компьютер» (Windows 8-10) позволяет просматривать файловые хранилища ОС (диски). Также «Мой компьютер» является частью проводника Виндовс, которая является ответственной за управления файлами.

Мой компьютер

Назовем свойства данного компонента ОС:

  1. Быстродействие;
  2. Оборудование;
  3. Операционная система;
  4. Версия и активация Windows.

Мои документы

Мои документы – папка, в которой ПО УМОЛЧАНИЮ хранятся и находятся пользовательские данные.

объекты операционной системы мои документы

Назовем и укажем свойства этого компонента:

  1. Тип;
  2. Размещение;
  3. Размер;
  4. Атрибуты.

Сетевое окружение

Здесь в графическом виде показаны компьютеры, которые подключены в локальную сеть (если эта сеть существует).

Заключение

Вот Вы и познакомились с основными объектами ОС, теперь Вы можете назвать какие они бывают и перечислить их свойства. Надеюсь, что текст написан понятным языком. Тема несложная и обычно проходится в 6-7 классе, если же у Вас остались вопросы – задайте их в комментариях. Материал из статьи вы можете использовать в своем реферате, презентации или докладе.

В
системе Windows
существует большое количество объектов,
каждый из которых имеет имя, графическое
обозначение (пиктограмма, иконка, значок)
и свойства.

Имя
и
графическое обозначение

позволяют отличать данный объект от
других.

Свойства
определяют
характеристики объекта, его возможности
и поведение.

Пользователь может
влиять на состояние объекта, изменяя
его свойства.

Существуют
логические и физические объекты Windows.

4.1. Логические объекты Windows.

Логические
объекты
Windows

объекты, которые не соответствуют ни
одной из аппаратных частей КС.

Основные
логические объекты
:

  • документ
    (объект, содержащий любую информацию:
    текст, рисунок, звуки и т.д.);

  • программа
    или
    приложение

    (объект, который служит для обработки
    документов);

  • папка
    (объект,
    содержащий группы документов или
    приложений, может содержать другие
    папки или быть пустой);

  • ярлык
    (объект,
    связанный с выполняемым приложением).

Крупные
логические объекты
,
которые могут содержать папки, приложения,
документы, ярлыки:

  • рабочий
    стол

    (место, где размещаются все объекты);

  • корзина
    (место
    для ненужных объектов; при необходимости
    их можно извлечь оттуда; после очистки
    Корзины
    помещенные туда объекты становятся
    недоступными);

  • портфель
    (объект, который служит для переноса
    документов на другой компьютер).

4.2. Физические объекты Windows.

Физические
объекты
Windows
связанны
с реальными устройствами КС (дисководами,
принтером, факсом, клавиатурой, монитором,
CD-ROM
и другими).

Мой
компьютер

– объект, который объединяет все
физические объекты в один и содержит
специфический логический компонент
Панель
управления

(оформлена как папка) – место хранения
настроек компьютера.

II. Контрольные вопросы.

  1. Что собой
    представляет ОС?

  2. В чем заключается
    основное назначение ОС?

  3. Какие виды
    интерфейсов обеспечивает ОС?

  4. Что такое
    «операционная среда»?

  5. Какие компоненты
    входят в состав Windows?

  6. Зачем нужна
    файловая система?

  7. Для каких носителей
    нужна файловая система?

  8. Какие объекты
    существуют в Windows?

  9. Какие объекты
    относятся к логическим объектам Windows?

  10. Назвать и определить
    основные логические объекты Windows.

  11. Назвать и определить
    крупные логические объекты Windows.

  12. Какие объекты
    относятся к физическим объектам Windows?

  13. Что такое «Мой
    компьютер»?

III. Практическая часть.

1. Работа с папками

1.1. Определение
имени текущего логического диска,
текущего каталога (папки).

Дерево каталогов

Например:

Мой компьютер

диск
N:
– текущий диск

DIR
текущий
каталог (папка)

1.2. Просмотр
содержимого подкаталогов (папок) на
диске.

Просмотр
содержимого папки

выполняется двойным щелчком на значке
папки.

Дерево каталогов

Например:

DIR

DIR1

DIR2

DIR3

file1.doc

file2.doc

file3.doc

1.3. Создание
нескольких новых папок (подкаталогов).

Для создания
новой папки

следует щелкнуть правой кнопкой на
свободном месте окна и выбрать пункт
меню Создать/Папка
и ввести имя папки.

1. Создать личную
папку
MY_DIR.

2.
Создать
папки
DIR1, DIR2, DIR3, DIR1_NEW, DIR2_NEW, DIR3_NEW

в
папке
MY_DIR
диска
N:

3. Создать папку
DIR3_NEW1
в папке
DIR3_NEW.

Дерево
каталогов

MY_DIR

DIR1

DIR2

DIR3

DIR1_NEW

DIR2_NEW

DIR3_NEW

DIR3_NEW1

1.4.
Перенос
папки.

Для переноса
папки
ее
выделяют, затем перетаскивают на новое
место.

Перенести папку
DIR3_NEW1
из папки
DIR3_NEW
в папку
DIR2.

1.5. Копирование
папки.

Если для переноса
папки ее выделяют, затем перетаскивают
на новое место, то если держать нажатой
клавишу CTRL,
то папка
скопируется
.

Скопировать
папки
DIR3_NEW1
из папки
DIR2
в папку
DIR3.

1.6. Переименование
папки.

Чтобы переименовать
папку,
ее следует выделить, щелкнуть правой
кнопкой и выбрать пункт меню Переименовать.

Переименовать
папку
DIR3_NEW1,
которая находится в папке
DIR2,
в DIR2_NEW1.

1.7. Удаление
папки.

Для удаления
папки

следует выделить ее и нажать клавишу
DELETE
или щелкнуть
правой кнопкой и выбрать пункт меню
Удалить.

Удалить папку
DIR3_NEW1
из папки
DIR3.

2. Работа с файлами

2.1. Копирование
файла.

Существует несколько
способов копирования
файла
.

1. Необходимо
выполнить следующие действия:

  • открыть два окна,
    связанных с папками откуда
    и куда
    копируется файл;

  • выделить файл в
    окне откуда;

  • щелкнуть правой
    кнопкой и в меню выбрать пункт Копировать;

  • щелкнуть правой
    кнопкой на свободном месте в окне куда;

  • выбрать пункт
    меню Вставить.

2. Нажать клавишу
CTRL
и перетащить файл из окна откуда
в окно куда.

Скопировать
файл
, любой
найденный файл, например, file1.doc,
в папку
DIR2_NEW1.

Основные объекты и приемы
управления Windows

Windows является графической
операционной системой для компьютеров платформы
IBM PC. Ее
основные средства управления – графический манипулятор (мышь или иной
аналогичный) и клавиатура. Система предназначена для управления автономным
компьютером, но также содержит все необходимое для создания небольшой локальной
компьютерной сети (одноранговой сети) и имеет средства для интеграции
компьютера во всемирную сеть
(Интернет).

Рабочий
стол Windows

Стартовый экран Windows
представляет собой системный объект, называемый Рабочим столом. Мы не
можем сказать, что экран Windows является
Рабочим столом только
потому, что существуют видеоадаптеры, позволяющие создать Рабочий стол, размер
которого больше, чем видимый размер экрана, а также потому, что Windows имеет
штатные средства, позволяющие разместить Рабочий стол на нескольких экранах,
если к компьютеру подключено несколько мониторов.

Рабочий стол – это графическая
среда,
на которой отображаются объекты Windows и элементы
управления Windows.
Все, с чем мы имеем дело, работая с компьютером в
данной системе, можно отнести либо к объектам, либо к элементам
управления.
В исходном состоянии на Рабочем столе можно наблюдать несколько
экранных значков и Панель задач (рис.)
. Значки – это
графическое представление объектов Windows, а
Панель
задач
– один из основных элементов управления.

Управление
Windows

В Windows большую часть команд
можно выполнять с помощью мыши. С мышью связан активный элемент управления – указатель
мыши.
При перемещении мыши по плоской поверхности указатель перемещается по
Рабочему столу, и его можно позиционировать на значках объектов или на
пассивных элементах управления приложений.

Основными приемами управления
с помощью мыши являются:

· щелчок
(быстрое нажатие и отпускание левой кнопки мыши);

· двойной щелчок – два
щелчка, выполненные с малым интервалом времени между ними;

· щелчок правой кнопкой (то
же, что и щелчок, но с использованием правой кнопки);

· перетаскивание
(drag-and-drop) –
выполняется путем перемещения мыши при нажатой левой кнопке
(обычно сопровождается перемещением экранного объекта, на котором установлен
указатель);

· протягивание мыши
(drag) –
выполняется, как и перетаскивание, но при этом происходит
не перемещение экранного объекта, а изменение его формы;

· специальное
перетаскивание
выполняется как и перетаскивание, но при нажатой правой кнопке
мыши, а не левой;

· зависание
наведение указателя мыши на значок объекта или на элемент управления и задержка
его на некоторое время (при этом обычно на экране появляется всплывающая
подсказка,
кратко характеризующая свойства объекта).

Значки и
ярлыки объектов

http://eco.sutd.ru/Study/Informat/W98/Image1.gif

Значок является графическим
представлением объекта.
То, что мы делаем со значком, мы на самом деле
делаем с объектом. Например, удаление значка приводит к удалению объекта;
копирование значка приводит к копированию объекта и т.д.

http://eco.sutd.ru/Study/Informat/W98/Image2.gif

Ярлык (значок со стрелкой в
левом нижнем углу) является только указателем на объект. Удаление
ярлыка приводит к удалению указателя, но не объекта; копирование ярлыка
приводит к копированию указателя, но не объекта.

Для пользователя приемы работы
с ярлыками ничем не отличаются от приемов работы со значками. Точно так же
можно запускать программы двойным щелчком на их ярлыках, так же можно и
открывать документы. Зато ярлыки позволяют экономить место на жестком диске.

Файлы и
папки Windows

Способ хранения файлов на
дисках компьютера называется файловой системой. Иерархическая структура,
в виде которой операционная система отображает файлы и папки диска, называется файловой
структурой.
Как все дисковые операционные системы. Windows предоставляет
средства для управления этой структурой.

Просмотр папок Windows

Откройте окно Мой компьютер и
найдите в нем значок жесткого диска С
:. Щелкните на нем дважды,
и. на экране откроется новое окно, в котором представлены значки объектов,
присутствующих на жестком диске. Обратите внимание на значки, представляющие
папки, и значки, представляющие файлы. Двойной щелчок на значке любой папки
открывает ее окно и позволяет ознакомиться с содержимым. Так можно погружаться
вглубь структуры папок до последнего уровня вложения. В соответствующем окне
будут представлены только значки файлов.

Окно папки

Окно папки – это контейнер,
содержимое которого графически отображает содержимое папки. Любую папку
Windows можно открыть в своем окне. Количество одновременно открытых окон может
быть достаточно большим – это зависит от параметров конкретного компьютера.
Окна – одни из самых важных объектов Windows. Абсолютно все операции, которые
мы делаем, работая с компьютером, происходят либо на Рабочем столе, либо в
каком-либо окне.

Окна папок – не единственный
тип окон в Windows. По наличию однородных элементов управления и оформления
можно
выделить и другие типы окон: диалоговые окна, окна справочной системы и рабочие
окна приложений,
а внутри окон многих приложений могут существовать
отдельные окна документов (если приложение позволяет работать с несколькими
документами одновременно).

Структура окна

Ниже на рис. представлено окно
папки
C:Windows. Такая папка имеется на компьютерах, работающих в операционной
системе Windows . Окно папки содержит следующие обязательные элементы.

Строка заголовка – в
ней написано название папки. За эту строку выполняется перетаскивание папки на
Рабочем столе с помощью мыши.

Системный значок. Находится
в левом верхнем углу любого окна папки. При щелчке на этом значке открывается
меню, называемое служебным. Команды, представленные в данном меню. Дозволяют
управлять размером и расположением окна на Рабочем столе – они могут быть
полезны, если мышь не работает.

Кнопки управления размером. Эти
кнопки дублируют основные команды служебного меню. В операционной системе
Windows исключительно много дублирования. Большинство операций можно выполнить
многими различными способами. Каждый пользуется теми приемами, которые ему
удобны. Кнопок управления размером три: закрывающая, сворачивающая,
разворачивающая,

Щелчок на закрывающей кнопке
закрывает окно полностью (и прекращает процесс). Щелчок на сворачивающей кнопке
приводит к тому, что окно сворачивается до размера кнопки, которая находится на
Панели задач (при этом процесс, связанный с окном, не прекращается). В любой
момент окно можно восстановить щелчком на кнопке Панели задач.

Щелчок на разворачивающей
кнопке разворачивает окно на полный экран. При этом работать с ним удобно, но
доступ к прочим окнам затрудняется. В развернутом окне разворачивающая кнопка
сменяется восстанавливающей, с помощью которой можно восстановить исходный
размер окна.

Строка меню. Для
окон папок строка меню имеет стандартный вид. При щелчке на каждом из пунктов
этого меню открывается “ниспадающее” меню, пункты которого позволяют проводить
операции с содержимым окна или с окном в целом.

Использование команд,
доступных через строку меню, в большинстве случаев – не самый эффективный прием
работы в Windows (есть и более удобные элементы и средства управления), но зато
строка меню гарантированно предоставляет доступ ко всем командам, которые
можно выполнить в данном окне. Это удобно, если неизвестно, где находится
нужный элемент управления. Поэтому при изучении работы с новым приложением в
первое время принято пользоваться командами строки меню и лишь потом переходить
к использованию других средств управления, постепенно повышая эффективность
работы.

Панель инструментов. Содержит
командные кнопки для выполнения наиболее часто встречающихся операций. В работе
удобнее, чем строка меню, но ограничена по количеству команд. В окнах
современных приложений панель инструментов часто бывает
настраиваемой.
Пользователь сам может разместить на ней те командные кнопки, которыми он
пользуется наиболее часто.

Адресная строка. В ней
указан путь доступа к текущей папке, что удобно для ориентации в файловой
структуре. Адресная строка позволяет выполнить быстрый переход к другим
разделам файловой структуры с помощью раскрывающей кнопки на правом краю
строки.

Рабочая область. В ней
отображаются значки объектов, хранящихся в папке, причем способом отображения
можно управлять (см. ниже). В окнах приложений в рабочей области размещаются
окна документов и рабочие панели.

Полосы прокрутки. Если
количество объектов слишком велико (или размер окна слишком мал), по правому и
нижнему краям рабочей области могут отображаться полосы прокрутки, с помощью
которых можно “прокручивать” содержимое папки в рабочей области.

Полоса прокрутки имеет движок
и две концевые кнопки. Прокрутку выполняют тремя способами:

· щелчком на одной из концевых
кнопок;

· перетаскиванием движка;

· щелчком на полосе прокрутке
выше или ниже движка.

Строка состояния. Здесь
выводится дополнительная, часто немаловажная информация. Так, например, если
среди объектов, представленных в окне, есть скрытые или системные, они могут не
отображаться при просмотре, но в строке состояния об их наличии имеется
специальная запись.

Операции с
файловой структурой

К основным операциям с
файловой структурой относятся:

навигация по файловой структуре;

запуск программ и открытие документов;

создание папок;

копирование файлов и папок;

перемещение файлов и папок;

удаление файлов и папок;

переименование файлов и папок;

создание ярлыков.

Программа
Проводник

Работа с файловой системой в
окнах папок не вполне удобна, но для этой цели есть и более мощное средство –
программа Проводник.

Проводник – служебная
программа, относящаяся к категории диспетчеров файлов. Она предназначена
для навигаций по файловой структуре компьютера и ее обслуживания. Проводник
очень глубоко интегрирован в операционную систему Windows. По сути, мы работаем
с ним даже тогда, когда его не видим. Если по щелчку правой кнопкой мыши на
каком-либо объекте мы получаем контекстное меню, это результат невидимой работы
Проводника. Если при перетаскивании объектов из одного окна в другое происходит
их копирование или перемещение, это тоже результат заочной деятельности
Проводника. Однако с ним можно работать и “очно”. Программа запускается
командой
Пуск > Программы > Проводник.

Окно программы Проводник
представлено на рисунке. Как видно из рисунка, по элементам управления это окно
очень похоже на окна папок. Основное отличие в том, что окно Проводника имеет
не одну рабочую область, а две: левую панель, называемую панелью папок, и
правую панель, называемую панелью содержимого.

Навигация по файловой
структуре
. Цель навигации состоит в обеспечении доступа к нужной папке и ее
содержимому. Мы специально не говорим о том, что цель навигации – это конек
нужных файлов и папок, поскольку для этой операции есть специальные средства.

Навигацию по файловой
структуре выполняют на левой панели Проводника, на которой показана структура
папок. Папки могут быть
развернуты или свернуты,
а также раскрыты или закрыты. Если папка имеет вложенные папки,
то на левой
панели рядом с папкой отображается узел, отмеченный знаком “+”. Щелчок
на узле разворачивает папку, при этом значок узла меняется на
“–”. Таким
же образом папки и сворачиваются.

Для того чтобы раскрыть папку,
надо щелкнуть на ее значке. Содержимое раскрытой папки отображается на правой
панели. Одна из папок на левой панели раскрыта всегда. Закрыть папку щелчком на
ее значке невозможно – она закроется автоматически при раскрытии любой другой
папки.

Запуск программ и открытие
документов. Эта операция выполняется двойным щелчком на значке программы или
документа на правой панели Проводника. Если нужный объект на правой панели не
показан, надо выполнить навигацию на левой панели и найти папку, в которой он
находится.

Создание папок. Чтобы создать
новую папку, сначала следует на левой панели Проводника раскрыть папку, внутри
которой она будет создана. После этого надо перейти на правую панель, щелкнуть
правой кнопки мыши на свободном от значков месте и выбрать в контекстном меню
пункт
Создать > Папку. На правой панели появится значок папки с
названием Новая папка. Название выделено, и в таком состоянии его можно
редактировать. После того как папка будет создана, она войдет в состав файловой
структуры, отображаемой на левой панели.

Копирование и перемещение
файлов и папок. Папку, из которой происходит копирование, называют источником.
Папку, в которую происходит копирование, называют приемником. Копирование
выполняют методом перетаскивания значка объекта с правой панели Проводника на
левую.

Первая задача – найти и
раскрыть папку-источник, чтобы на правой панели был виден копируемый объект.
Вторая задача – найти на левой панели папку-приемник, но раскрывать ее не надо.
Далее объект перетаскивают с правой панели на левую и помещают на значок папки-приемника.
Эта операция требует аккуратности, поскольку попасть одним значком точно на
другой не всегда просто. Для контроля точности попадания надо следить за
названием папки-приемника. В тот момент, когда наведение выполнено правильно,
подпись под значком меняет цвет, и кнопку мыши можно отпускать.

Если и папка-источник, и
папка-приемник принадлежат одному диску, то при перетаскивании выполняется
перемещение, а если разным, то копирование. В тех случаях, когда нужно обратное
действие, выполняют специальное перетаскивание при нажатой правой кнопке мыши.

Удаление файлов и папок.
Работа начинается с навигации. На левой панели открывают папку, содержащую
удаляемый объект, а на правой панели выделяют нужный объект (или группу
объектов).

Удаление можно выполнять
несколькими способами
. Классический способ – с помощью команды Файл >
Удалить
из строки меню (если ни один объект не выделен, эта команда не
активируется). Более удобный способ – использовать командную кнопку на панели
инструментов. Еще более удобно воспользоваться контекстным меню. Щелкните
правой кнопкой мыши на удаляемом объекте и выберите в контекстном меню пункт
Удалить. Однако самый удобный способ удаления выделенного объекта состоит в
использовании клавиши DELETE клавиатуры.

Создание ярлыков объектов. Ярлыки
объектов можно создавать двумя способами: методом специального перетаскивания
(вручную) или с помощью специальной программы-мастера (автоматически). С
приемом специального перетаскивания мы уже знакомы. Объект выбирается на правой
панели Проводника и перетаскивается при нажатой правой кнопке мыши на значок
нужной папки на левой панели. В момент отпускания кнопки на экране появляется
меню, в котором надо выбрать пункт
Создать ярлык.

Второй способ (с
использованием мастера) менее нагляден, но во многих случаях более удобен. Мастерами
в системе Windows называют специальные программы, работающие в режиме
диалога с пользователем. Диалог строится по принципу “запрос – ответ”. Если на
все запросы от программы даны корректные ответы, программа автоматически
выполнит черновую работу.

1. Для того чтобы
запустить Мастер создания ярлыка, надо щелкнуть правой кнопкой мыши в окне той
папки, в которой создается ярлык объекта.

2. В открывшемся контекстном
меню следует выбрать пункт
Создать >Ярлык – произойдет запуск
мастера.

3. В диалоговом окне мастера
имеется командная строка, в поле которой следует ввести путь доступа к объекту,
для которого создается ярлык, например
C:WindowsCalc.exe – путь
доступа к стандартной программе
Калькулятор.
Разумеется, пользователь не может помнить пути доступа ко всем нужным объектам,
поэтому ввод адреса автоматизирован. Для этого служит командная кнопка
Обзор.

4. При щелчке на кнопке Обзор
открывается диалоговое окно
Обзор. Это стандартное средство для
установления пути доступа к объекту.

В поле Папка
выбирают нужный диск, на котором расположен искомый файл, – в нашем случае это
диск С
:.

В рабочей области выбирают
папку, в которой расположен файл, – в нашем случае это папка Windows.
Раскрывают эту папку. Если папка раскрыта по ошибке и в ней нет искомого
объекта, можно вернуться на шаг назад щелчком на кнопке
На один
уровень вверх
.

Разыскав нужный объект, его
выделяют и щелкают на кнопке
Открыть. Путь доступа к объекту
автоматически заносится в командную строку мастера создания ярлыка.

5. Переход к очередному
диалоговому окну мастера выполняют щелчком на командной кнопке
Далее.

6. В очередном окне мастера
вводят название ярлыка, например: Калькулятор. Если это последнее окно мастера,
то кнопка
Далее сменяется кнопкой Готово.
Щелчок на этой кнопке приводит к выполнению заданной операции.

Приемы повышения эффективности в
работе с файловой структурой

Приемы, которые здесь описаны,
являются общесистемными. Они относятся не только к Проводнику, но и ко всем
окнам папок и большинству окон приложений.

Использование буфера обмена
для работы с объектами.
Система Windows создает и обслуживает на
компьютере невидимую для пользователя область памяти, называемую буфером
обмена.
Этой областью можно и нужно уметь пользоваться. В любой момент
времени в ней можно хранить только один объект.

Принцип работы с буфером
обмена очень прост: 1. Открываем папку-источник. Выделяем щелчком нужный
объект.

2. Копируем
или забираем объект в буфер. В первом случае объект
остается в папке-источнике и может быть размножен. Во втором случае он
удаляется из папки-источника, но может некоторое время храниться в буфере.
Последняя операция называется также вырезанием
объекта.

3. Открываем папку-приемник и
помещаем в нее объект из буфера обмена.

Три указанные операции (Копировать,
Вырезать
и Вставить) можно выполнять разными способами. Классический прием состоит в
использовании пункта
Правка в строке меню, но более удобно пользоваться командными кнопками
панели инструментов:

Самый же эффективный способ
работы с буфером обмена состоит в использовании комбинаций клавиш клавиатуры:
CTRL
+ С – копировать в буфер; CTRL + X
вырезать в буфер; CTRL
+ V – вставить из буфера.

Эти приемы работают во всех
приложениях Windows, и их стоит запомнить. Через буфер обмена можно переносить
фрагменты текстов из одного документа в другой, можно переносить иллюстрации,
звукозаписи, видеофрагменты, файлы, папки и вообще любые объекты. Буфер обмена
– мощное средство для работы с приложениями и документами в Windows.

В буфере обмена всегда может
находиться только один объект. При попытке поместить туда другой объект,
предыдущий объект перестает существовать. Поэтому буфер обмена не используют
для длительного хранения чего-либо. Поместив объект в буфер, немедленно
выполняют вставку из буфера в нужное место.

В общем случае буфер обмена
невидим для пользователя, и обычно необходимость просмотра его содержимого не
возникает. Однако, если она все-таки возникнет, можно воспользоваться
специальной служебной программой Просмотр буфера обмена, которая входит в
состав операционной системы и запускается командой Пуск > Программы
>Стандартные > Служебные > Буфер обмена. Если на каком-то конкретном
компьютере этой программы нет, это означает, что при установке операционной
системы ее код не был установлен. Его можно доустановить.

Групповое выделение объектов. Для
многих операций (удаление, копирование, перемещение и т.п.) требуется выделить
не один объект, а несколько. До сих пор мы использовали для выделения щелчок
мыши, но он позволяет выделить только один объект. Для группового выделения при
щелчке надо держать нажатой клавишу SHIFT или CTRL.

Если при щелчке держать
нажатой клавишу CTRL, то выделение нового объекта не снимает выделение с
объектов, выделенных ранее. Так можно выделить любую произвольную группу.
Выделение при нажатой клавише CTRL действует, как переключатель, то есть
повторный щелчок на выделенном объекте снимает выделение.

Если выделяемые объекты
расположены подряд, то можно воспользоваться клавишей SHIFT. В этом случае при нажатой
клавише щелкают на первом выделяемом объекте группы и на последнем. Все
промежуточные объекты выделяются автоматически. Для того чтобы использовать
этот прием группового выделения, иногда бывает полезно предварительно
упорядочить (отсортировать) объекты, представленные в окне.

Представление объектов. В
системе Windows можно управлять тем, как представляются объекты в окнах папок
или на правой панели программы Проводник. Существует четыре типа представления
объектов:
,

· Крупные значки

· Мелкие значки

· Список

· Таблица

Выбор метода представления
выполняют либо с помощью команд строки меню (пункт
Вид),
либо с помощью командной кнопки
Вид на панели
инструментов.

Режим Крупные
значки
применяют в тех случаях, когда в папке находится небольшое количество
уникальных объектов (например, программных файлов), каждый из которых имеет
уникальный значок.

Режим Мелкие
значки
применяют, когда количество объектов в папке велико и крупные
значки не помещаются в окне.

Режим Список
применяют в тех случаях, когда в окне присутствуют однотипные объекты, имеющие
одинаковые значки. В этом случае содержание объекта характеризует не форма
значка, а подпись под ним.

Режим Таблица
применяют в тех случаях, когда важны дополнительные свойства объектов, такие
как размер, дата создания и т.п. Этот режим интересен также тем, что
предоставляет особые возможности по упорядочению объектов в окне.

Скачано с www.znanio.ru

Современный Windows — это операционная
система, управляющая работой персонального
компьютера. Windows имеет удобный графический
пользовательский интерфейс. В отличие от
старой операционной системы DOS с текстовым
интерфейсом, Windows не требует знания команд
операционной системы и их точного ввода с
клавиатуры. Подавляющее большинство
операций по управлению работой
персонального компьютера выполняются
манипулятором мышь над графическими
объектами Windows, либо короткими комбинациями
клавиш (горячими клавишами) на клавиатуре. 

Пользовательский интерфейс – это методы и средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами компьютера.
Стартовый экран Windows представляет собой системный объект, называемый рабочим столом. 

Рабочий стол — это графическая среда, на которой
отображаются объекты и элементы управления Windows. На рабочем столе
можно видеть значки (пиктограммы),
ярлыки и панель задач (основной элемент управления).
При запуске Windows на рабочем столе присутствуют,  как минимум , три
значка:
Мой компьютер, Сетевое окружение, Корзина.
На рабочем столе могут быть расположены и другие значки. Его можно
использовать и как временное хранилище своих файлов, но по окончании
работы в учебном классе они должны быть либо удалены, либо перемещены в
собственные папки.

Значки являются графическим изображением объектов и позволяют управлять ими.
Значок это графическое представление объекта в свернутом виде,
соответствующее папке, программе, документу, сетевому устройству или
компьютеру.
Значки, как правило имеют метки — надписи, которые располагаются под
ними. Щелчок левой кнопкой мыши по значку позволяет выделить
его, а двойной щелчок – открыть (запустить) соответствующее этому значку
приложение. 

Ярлык является указателем на объект. Ярлык – это специальный
файл, в котором содержится ссылка на представленный им объект
(информация о месте расположения объекта на жестком диске). Двойной
щелчок мыши по ярлыку позволяет запустить (открыть) представляемый им
объект. При его удалении сам объект не стирается, в отличие от удаления
значка. Достоинство ярлыков в том, что они обеспечивают быстрый доступ к
объекту из любой папки, не расходуя на это памяти.
Отличить ярлык от значка можно по маленькой
стрелке в левом нижнем углу пиктограммы.

Панель задач является инструментом для переключения между
открытыми папками или приложениями.
В левой части панели задач расположена кнопка «Пуск»; в правой — панель
индикации. На самой панели изображаются все открытые в данный момент
объекты. 

Кнопка «Пуск» открывает Главное меню. С его помощью
можно запустить все программы, зарегистрированные в операционной
системе, получить доступ ко всем средствам настройки
операционной системы, к поисковой и справочной системам и другим
функциям.

Центральным понятием Windows является окно. Окно – структурный
и управляющий элемент пользовательского интерфейса, представляющий
собой ограниченную рамкой прямоугольную область экрана, в которой может
отображаться приложение, документ или сообщение. 

Выше на рисунке показан рабочий стол Windows
с открытым Главным меню, окном текстового
процессора Word, значками и ярлыками и
некоторыми свернутыми на панели задач
документами.

Из других понятий Windows следует отметить
понятия каталога и папки.

Каталог – поименованная группа файлов, объединенных по какому-либо признаку.

Папка – понятие, которое используется в Windows вместо понятия
каталог в более ранних операционных системах. Понятие папка имеет
расширенное толкование, так как наряду с обычными каталогами папки
представляют и такие объекты, как Мой компьютер, Проводник, Принтер,
Модем и др.

Структура окна папки

Типовое окно папки показано на рисунке.

Окно содержит следующие обязательные элементы.

  • Строка заголовка — в ней написано название папки. Служит для перетаскивания окна.
  • Системный значок. Открывает служебное меню, с помощью которого можно управлять размером и расположением окна.
  • Кнопки управления размером:
    разворачивающая (восстанавливающая), сворачивающая, закрывающая.
  • Строка меню (ниспадающее меню). Гарантированно предоставляет доступ ко всем командам данного окна.
  • Панель инструментов. Содержит командные кнопки для
    выполнения наиболее часто встречающихся операций. Часто пользователь
    может сам настраивать эту панель размещая на ней необходимые кнопки.
  • Адресная строка. В ней указан путь доступа к текущей папке. Позволяет быстро перейти к другим разделам файловой структуры.
  • Рабочая область. Отображает значки объектов, хранящихся в папке, причем способом отображения можно управлять.
  • Полосы прокрутки – позволяют прокручивать содержимое окна в горизонтальном или вертикальном направлении если информация не умещается в окне.
  • Строка состояния. Выводит дополнительную информацию об объектах в окне.

Файловая система персонального
компьютера

Файловая система обеспечивает хранение и доступ к файлам на диске.
Принцип организации файловой системы — табличный. Поверхность диска
рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются
номера поверхности, цилиндра и сектора. Под
цилиндром подразумевается совокупность всех дорожек,
принадлежащих разным поверхностям и равноудаленных от оси вращения.
Данные о том, в каком месте записан тот или иной файл, хранятся в
системной области диска в специальной таблице размещения файлов
(FAT-таблица). FAT-таблица хранится в двух экземплярах, идентичность которых контролируется операционной системой.

ОС MS-DOS, OS/2, Windows-95/NT реализуют 16-разрядные поля в
FAT-таблицах. Такая система
называлась FAT-16. Такая система позволяет разместить не более 65536
записей о местоположении единиц хранения данных. Наименьшей единицей
хранения данных является
сектор. Размер сектора равен 512 байтам. Группы секторов условно объединяют в
кластеры, которые являются наименьшей единицей адресации к
данным. Размер кластера зависит от емкости диска:
в Fat-16 для дисков от 1 до 2 Гбайт 1 кластер занимает 64 сектора или 32
Кбайта. Это нерационально, поскольку даже маленький файл занимает 1
кластер. У больших файлов, занимающих несколько кластеров, в конце
образуется незаполненный кластер. Поэтому потери емкости для дисков в
системе FAT-16 могут быть очень велики. С дисками свыше 2,1 Гбайт FAT-16
вообще не работает.

В Windows 98 и старших версиях реализована более совершенная файловая
система — FAT-32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов.
Она обеспечивает маленький размер кластера для дисков большой емкости.
Например, для диска до 8 Гбайт 1 кластер занимает 8 секторов (4 Кбайта).

Файл — это именованная последовательность байтов произвольной
длины. До появления Windows-95 общепринятой схемой именования файлов
была схема 8.3 (короткое имя)
– 8 символов собственно имя файла, 3 символа – расширение его имени. 
Недостаток коротких имен — их низкая содержательность. Начиная с
Windows-95 введено понятие длинного имени (до 256 символов). Оно может
содержать любые символы, кроме девяти специальных: / : * ? » < >
|. 

Расширением имени считаются все символы после последней
точки. В современных
операционных ситемах расширение имени несет для системы важную
информацию о типе файла. Типы файлов регистрируются и связывают файл с
открывающей его программой. Например файл MyText.doc будет открыт
текстовым процессором Word, поскольку расширение .doc обычно связывается
именно с этим приложением. Обычно, если файл не связан ни с какой
открывающей программой, то на его значке обозначен флаг
— логотип Microsoft Windows, а открывающую программу пользователь может
указать сам, выбрав ее из предоставленного ОС списка.

Логически структура файлов организована по иерархическому принципу:
папки более низких уровней вкладываются в папки более высоких уровней.
Верхним уровнем вложенности является корневой каталог диска. Термины
«папка» и «каталог» равнозначны. Каждому каталогу файлов на диске
соответствует одноименная папка операционной системы. Однако, понятие
папки несколько шире. Так в Windows-95 существуют специальные папки,
осуществляющие удобный доступ к программам, но которым не соответствует
ни один каталог диска.

Атрибуты файлов — это параметры, определяющие некоторые
свойства файлов. Для получения доступа к атрибутам файла, следует
щелкнуть правой кнопкой мыши по его значку и выбрать меню Свойства.
Основных атрибутов 4: «Только для чтения», «Скрытый», «Системный»,
Архивный». Атрибут «Только для чтения» предполагает, что файл не
предназначен для внесения изменений. Атрибут «Скрытый» говорит о том,
что данный файл не следует отображать на экране при проведении файловых
операций. Атрибутом «Системный» помечаются наиболее важные файлы ОС (как
правило они имеют и атрибут «Скрытый»). Атрибут «Архивный» связан с
резервным копированием файлов и особого значения не имеет.

Операции с файлами и папками

Копирование и перемещение

1 способ. Разместить на рабочем столе два окна: источник и
приемник копирования. Выделить в окне-источнике необходимые значки.
Несколько значков выделяются при нажатой клавише Ctrl. Перетащить мышью
выделенные значки в окно-приемник, указав на любой из выделенных
значков. При одновременно нажатой клавише Ctrl происходит копирование,
без нее — перемещение элементов (при условии, что папки находятся на
одном диске).

2 способ. Выделить копируемые элементы. Выбрать меню
Правка/Копировать (Вырезать). При выборе «Вырезать» произойдет
перемещение. Открыть папку-приемник. Выбрать меню Правка/Вставить.

Удаление файлов и папок

Удаление файлов выполняется выбором элементов и нажатием клавиши
Delete. При этом отмеченные элементы перемещаются в специальную папку —
Корзину. При очистке корзины происходит уничтожение файлов. Существует
еще операция стирания файлов, когда специальными служебными программами
кластеры, в которых содержались стираемые файлы, заполняются случайными
данными.

Групповые операции с файлами

Если требуется выполнить операцию копирования или удаления с большим
количеством файлов одновременно, то выделять их удерживая Ctrl не очень
удобно. Можно выделить целую группу подряд идущих значков, щелкнув по
первому их них и при нажатой клавише Shift — по последнему. Однако, в
этом случае требуется определенным образом упорядочить значки. Для этого
следует открыть папку с файлами и обратиться к меню Вид/Упорядочить
значки. Существует 4 способа упорядочивания значков в папке: по имени,
по типу, по размеру, по дате. Например, необходимо скопировать все
файлы с расширением .txt. В этом случае следует упорядочить значки по
типу, после чего все файлы типа .txt будут сгруппированы вместе и
использовать клавишу Shift для их выделения. Аналогичный прием
применяется для выделения «старых» файлов (упорядочение по дате),
«маленьких» (упорядочение по размеру) и в других стандартных ситуациях.

Если в окне не показана полная информация о файлах (расширение, объем
и дата создания), следует обратиться к меню окна папки Вид/Таблица и в
окне будут выведены все характеристики файлов.

Переименование файлов и папок.

Переименование файла или папки выполняется либо через меню
Переименовать, вызываемого щелчком правой кнопки мыши на соответствующем
значке, либо щелчком по имени выделенного значка.

Замечание. Удаление или переименование невозможно, если указанный файл уже открыт каким-либо приложением.

Работа с буфером обмена

ОС Windows создает и обслуживает специальную область памяти,
называемую буфером обмена. Буфер обмена служит для обмена данными между
приложениями Windows. Описанный выше второй способ копирования
предполагает использование буфера обмена.

В меню Правка для операций с буфером обмена используются пункты
Копировать, Вырезать и Вставить. Первые два помещают в буфер обмена
объект, последний — копирует из буфера обмена. Если объект (часть
текста, рисунок и т.д.) не выделен, то первые два пункта будут не
активны. Если буфер обмена пуст, то не будет активен и третий пункт.

Операции с буфером обмена выполняются очень часто, поэтому на панель инструментов окна помещаются кнопки быстрого доступа.

Самый быстрый способ работы с буфером обмена — использование
комбинаций клавиш: Ctrl+C — копировать; Ctrl+X — вырезать; Ctrl + V —
вставить.


Контрольные вопросы

  1. Что такое пользовательский интерфейс
    Windows?
  2. Перечислите основные элементы пользовательского интерфейса. Каково их назначение?
  3. Что представляет собой объект Windows Рабочий стол?
  4. Что такое панель задач? Для чего она предназначена?
  5. Что такое значок и каково его назначение?
  6. Что такое ярлык? Каково его назначение? В чем его отличие от значка?
  7. Какие операции с соответствующим объектом позволяют выполнять значок и ярлык? Как они выполняются?
  8. Что собой представляет объект Мой компьютер? Каковы его возможности?
  9. Каково назначение кнопки Пуск?
  10. Как получить доступ к Главному меню Windows? Какие возможности предоставляет Главное меню?
  11. Какова структура окна папки? Каково назначение элементов этого окна?
  12. Каково назначение файловой системы?
  13. Каков принцип организации файловой системы?
  14. Что такое таблица размещения файлов (FAT)? Для чего она предназначена? Охарактеризуйте способы реализации
    FAT.
  15. Что такое сектор?
  16. Что представляет собой кластер? От чего зависит его размер?
    Сравните 16-разрядную и 32-разрядную FAT.
  17. Что называется файлом?
  18. Как записывается короткое имя файла? Каков недостаток такой записи?
  19. По каким правилам записывается длинное имя файла?
  20. Что такое расширение имени файла? Как оно используется ОС?
  21. Опишите логическую структуру файла.
  22. Какие свойства задают атрибуты файлов? Как получить к ним доступ?
  23. Перечислите основные операции с файлами и папками и опишите способы их реализации.
  24. Что называется буфером обмена? Для чего он используется?
  25. Как получить доступ к буферу обмена? Какие команды меню предназначены для работы с буфером? Опишите их.
  26. Каков самый быстрый способ работы с буфером обмена?

Аннотация: В 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. Для управления большим организована специальная централизованная база данных — реестр

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 ( handle ) соответствующего объекта (см.
рис.
4.1). Например, после выполнения программного оператора

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

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

Создание объекта "семафор" приложением

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
[
Рихтер
]
, c одной стороны, и в
[
Руссинович
]
— 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
[
Руссинович
]
.

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

Структура 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.
«Реализация процессов и потоков»
).

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«).

Объекты и их описатели

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.

Окно утилиты winobj

Рис.
4.4.
Окно утилиты winobj

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Какие файлы читает windows media player
  • Какие типы криптосистем применяются в шифрованной файловой системе windows ef s
  • Какие файлы удаляются при переустановке windows 10
  • Какие типы зон dns поддерживаются службой dns систем семейства windows server
  • Какие файлы удалить чтобы windows 10 не загрузилась