Драйверы и windows 3 страница

39. Интерфейс прикладного программирования в ОС. Библиотеки функций API, системные вызовы. Назначение и реализация в инструментальных системах (системах программирования).

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

API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций.

Сигнатура функции

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 функций в этих языках.

Иногда различают сигнатуру вызова и сигнатуру реализации функции. Сигнатура вызова обычно составляется по синтаксической конструкции вызова функции с учётом сигнатуры области видимости данной функции, имени функции, последовательности фактических типов аргументов в вызове и типе результата. В сигнатуре реализации обычно участвуют некоторые элементы из синтаксической конструкции объявления функции: спецификатор области видимости функции, её имя и последовательность формальных типов аргументов.

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.

В языке программирования Java сигнатуру метода составляет его имя и последовательность типов параметров; тип значения в сигнатуре не участвует.

Семантика функции

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.

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.

40. Командный (консольный) интерфейс ОС. Виртуальная машина MS-DOS, интерпретатор команд и его функции. Синтаксис консольных команд. Система команд и их классификация.

Интерфейс командной строки — разновидность текстового интерфейса между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд). Также известен под названием консоль. Интерфейс командной строки противопоставляется системам управления программой на основе меню, а также различным реализациям графического интерфейса.

Виртуальная машина — программная и/или аппаратная система, эмулирующая аппаратное обеспечение некоторой платформы и исполняющая программы для этой платформы на другой платформе или виртуализирующая некоторую платформу и создающая на ней среды, изолирующие друг от друга программы и даже операционные системы.

Интерпретатор команд или командная оболочка обрабатывает эти команды, переводя их на язык операционной системы.

Функции.

Командный интерпретатор исполняет команды своего языка, заданные в командной строке или поступающие из стандартного ввода или указанного файла.

В совокупности с набором утилит, оболочка представляет собой операционную среду, полноценный язык программирования и мощное средство решения как системных, так и некоторых прикладных задач, в особенности, автоматизации часто выполняемых последовательностей команд.

Синтаксис

Администратор может выполнять как одиночные команды, так и список команд, используя специальные управляющие символы (&, |). Например: Команда 1 & Команда 2 — сначала будет выполнена Команда 1 и только затем Команда 2;

Команда 1 && Команда 2 — только после успешного выполнения Команды 1 будет запущена Команда 2.

Существует возможность перенаправить выводимый программой поток напрямую в текстовый файл для дальнейшей обработки. Для этого необходимо использовать управляющий символ «>» и имя текстового файла. Пример вывода содержания текущего каталога в текстовый файл Report.txt при помощи команды dir приведен ниже:dir> Report.txt

Администратор может запустить несколько копий консоли, вызвав в командной строке программу cmd.exe. Использование вложенной консоли позволяет работать с переменными окружения операционной системы без каких-либо последствий для всей системы в целом, так как после закрытия вложенной консоли изменения переменных окружения не сохраняются. Для контроля над этим процессом используются команды setlocal, endlocal и set.

По своим возможностям консольные программы делятся на:

• команды управления операционной системой — это такие команды, как shutdown или taskkill;

• сетевые команды — net и ipconfig;

• команды для мониторинга системы — tasklist и systeminfo;

• команды для поддержки файловой системы — dir, mkdir, copy;

• команды для обслуживания жестких дисков — defrag и diskpart;

• команды для поддержки службы каталогов (Active Directories) — addrep и dsadd;

• вспомогательные команды, в этот раздел входят различные утилиты для создания сценариев, настройки принтеров, работы с переменными окружения и т. д.

41. Внутренние команды командного интерфейса ОС. Формат вызова, механизм внутренней реализации. Примеры внутренних команд VDM.

Внутренние - это команды, которые выполняются средствами ядра операционной системы, поэтому при их вводе имя диска указывать не надо.

Командные файлы MS-DOS имеют три типа расширений: СОМ, ЕХЕ, ВАТ. При вводе команды расширение имени файла (СОМ, ЕХЕ, ВАТ) можно не указывать. Команды можно вводить как прописными, так и строчными буквами. Для ввода команды следует набрать имя этой команды на клавиатуре и нажать клавишу Enter. При вводе команд можно пользоваться следующими клавишами для редактирования вводимой команды: Del - удаление текущего символа; BackSpace - стирание предыдущего символа; Ins - включение- выключение режима вставки; Стрелки влево, вправо – перемещение курсора; Стрелка вверх - выводит в командную строку предыдущую команду; Esc - удаляет весь текст из командной строки. Вы можете прекратить выполнение любой команды MS-DOS, нажав одновременно клавиши Ctrl-С. Команды могут иметь параметры.

Внутренние команды – это команды, которые выполняются командным процессором – программой COMMAND.COM, которая является исполняемой резидентной программой ядра операционной системы MS-DOS. Применение внутренних и внешних команд DOS относится к области системного программирования.

1. Команда смены текущего дисковода:

a: - переход на дисковод a:

2. Команда вывода оглавления каталога: dir

Поэкранный (постраничный) вывод оглавления каталога, если оглавление очень большое: dir/p

dir a:\ - команда вывода оглавления корневого каталога на диске а:.

3. Команда смены текущего каталога: cd имя каталога

Переход в корневой каталог текущего диска: cd\

Переход из подкаталога в каталог: cd..

4. Команда создания каталога: md имя каталога

5. Команда удаления пустого каталога: rd имя каталога

6. Команда вывода содержимого текстового файла на экран:

type имя файла

7. Команда очистки экрана монитора: cls

8. Команда копирования файлов:

copy имя файла1 имя файла2 - копирование одного файла в другой файл;

copy имя файла имя каталога - копирование файла в каталог;

copy имя файла prn - распечатка файла на принтере.

9. Создание текстового файла:

copy con: имя файла, нажать Enter, ввести построчно текст,

в конце каждой строки Enter, затем в конце F6 или Ctrl+Z и Enter.

10. Объединение содержимого двух и более текстовых файлов (конкатенация файлов): copy имя 1-го файла + имя 2-го файла имя нового файла

11. Команда удаления файла: del имя файла или erase имя файла

12. Переименование файла: ren имя файла новое имя файла

13. Вывод версии DOS: ver

14. Вывод метки диска: vol

15. Ввод текущей даты: date

16. Ввод текущего времени: time

17. Exit - выход из командного процессора DOS.

Командный процессор DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем, например Type, Dir или Copy, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в память и передаёт ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд.

COMMAND.COM имеет два режима работы. Первый режим — интерактивный, когда пользователь вводит с клавиатуры команды, которые немедленно выполняются. Второй режим — пакетный, когда COMMAND.COM выполняет последовательность команд, заранее сохранённую в пакетном файле с расширением.BAT. Функции COMMAND.COM аналогичны функциям командных интерпретаторов Unix-совместимых операционных систем (например, bash), с тем отличием, что COMMAND.COM имеет более ограниченный набор возможностей.

42. Команды-фильтры. Конвейеризация (потоковое сцепление) команд в командном интерфейсе. Перенаправление стандартного ввода-вывода в файлы и другие устройства.

Использование фильтров

Команды-фильтры дают возможность сортировать, просматривать и отбирать часть выходной информации других команд.

Команды-фильты, доступные в Microsoft Windows XP.

Команда Описание

more Отображает содержимое файла или вывода команды в одном окне командной строки за раз.

find Поиск указанных символов в файлах и выходе команды.

sort Сортировка файлов и выхода команды по алфавиту.

С помощью переназначения устройств ввода/вывода одна программа может направить свой вывод на вход другой или перехватить вывод другой программы, используя его в качестве своих входных данных. Для программ, которые используют стандартные входные и выходные устройства, операционная система позволяет:

-выводить сообщения программ не на экран (стандартный выходной поток), а в файл или на принтер (перенаправление вывода);

-читать входные данные не с клавиатуры (-), а из заранее подготовленного файла (-);

-передавать сообщения, выводимые одной программой, в качестве входных данных для другой программы (конвейеризация или композиция команд).

Для того, чтобы перенаправить текстовые сообщения, выводимые какой-либо командой, в текстовый файл, нужно использовать конструкцию

команда > имя_файла

Если при этом заданный для вывода файл уже существовал, то он перезаписывается (старое содержимое теряется), если не существовал — создается. Можно также не создавать файл заново, а дописывать информацию, выводимую командой, в конец существующего файла. Для этого команда перенаправления вывода должна быть задана так:

команда >> имя_файла

С помощью символа < можно прочитать входные данные для заданной команды не с клавиатуры, а из определенного (заранее подготовленного) файла:

команда < имя_файла

Несколько примеров перенаправления ввода/вывода.

Вывод встроенной справки для команды COPY в файл copy.txt:

COPY /? > copy.txt

Ввод новой даты из файла date.txt (DATE — это команда для просмотра и изменения системной даты): DATE < date.txt

Также имеется возможность информационные сообщения и сообщения об ошибках выводить в один и тот же файл. команда > имя_файла 2>&1

Наконец, с помощью конструкции команда1 | команда2 можно использовать сообщения, выводимые первой командой, в качестве входных данных для второй команды (конвейер команд).

Используя механизмы перенаправления ввода/вывода и конвейеризации, можно из командной строки посылать информацию на различные устройства и автоматизировать ответы на запросы, выдаваемые командами или программами, использующими стандартный ввод. Для решения таких задач подходит команда

ECHO [сообщение]

которая выводит сообщение на экран. Рассмотрим примеры использования этой команды.

Посылка символа прогона на принтер:

ECHO ^L > PRN

Удаление всех файлов в текущем каталоге без предупреждения (автоматический положительный ответ на запрос об удалении):

ECHO y | DEL *.*

Соединение по телефону из командной строки (модем связан с портом COM2):

ECHO ATDT 1(123)555-1234 > COM2

Команды MORE и SORT

Одной из наиболее часто использующихся команд, для работы с которой применяется перенаправление ввода/вывода и конвейеризация, является MORE. Она считывает стандартный ввод из конвейера или перенаправленного файла и выводит информацию частями, размер каждой из которых не больше размера экрана.

MORE [диск:][путь]имя_файла

MORE < [диск:][путь]имя_файла

имя_команды | MORE

Для поэкранного просмотра помощи команды DIR используется команда:

DIR /? | MORE

Для поэкранного просмотра текстового файла news.txt возможны следующие варианты команд:

MORE news.txt

MORE < news.txt

TYPE news.txt | MORE

Другой распространенной командой, использующей перенаправление ввода/вывода и конвейеризацию, является SORT. Эта команда работает как фильтр

SORT [/R] [/+n] [[диск1:][путь1]файл1] [> [диск2:][путь2]файл2]

или

[команда ] | SORT [/R] [/+n] [> [диск2:][путь2]файл2]

В первом случае параметр [диск1:][путь1]файл1 определяет имя файла, который нужно отсортировать. Во втором случае будут отсортированы выходные данные указанной команды. Если параметры файл1 или команда не заданы, то SORT будет считывать данные с устройства стандартного ввода.

Параметр [диск2:][путь2]файл2 задает файл, в который будет направляться сортированный вывод; если этот параметр не задан, то вывод будет направлен на устройство стандартного вывода.

По умолчанию сортировка выполняется в порядке возрастания. Ключ /R позволяет изменить порядок сортировки на обратный (от Z к A и затем от 9 до 0). Например, для поэкранного просмотра отсортированного в обратном порядке файла price.txt, нужно задать следующую команду:

SORT /R < price.txt |MORE

Ключ /+n задает сортировку в файле по символам n-го столбца. Например, /+10 означает, что сортировка должна осуществляться, начиная с 10-й позиции в каждой строке. По умолчанию файл сортируется по первому столбцу.

Использование команды find

Команда find проводит поиск заданной строки или текста в файлах. Команда Cmd.exe отображает каждую строку, которая совпадает со строкой или текстом, указанным в окне коммандной строки. Команда find может быть использована как команда-фильтр и как обычная команда Microsoft Windows XP. Дополнительные сведения об использовании команды find в качестве стандартной команды см. в разделе Find.

Чтобы использовать команду find в качестве команды-фильтра, необходимо включить символ «меньше» (<) и строку или текст, в котором требуется выполнить поиск. По умолчанию при поиске команда find учитывает регистр. Например, следующая команда будет искать строку "Pacific Rim" в файле Trade.txt:

find "Pacific Rim" < trade.txt

Выход не включает вхождение строки "pacific rim". Встречается вхождение строки "Pacific Rim" с прописными буквами.

Для сохранения результатов работы команды find (вместо отображения их в окне командной строки), введите символ «больше» (>) и имя файла, в котором требуется хранить выход. Например, следующая команда ищет строку "Pacific Rim" в файле Trade.txt с сохранением результата в файле Nwtrade.txt:

find "Pacific Rim" nwtrade.txt

43. Конфигурационные, диагностические и информационные команды ОС.

Вывод информации о дате и установка даты в компьютере

Формат команды: Примеры:

date date

Запрос: Введите новую дату (дд-мм-гг): (Enter new date (dd-mm-yy))

Вводимая строка: 11-09-2000

Вывод информации о времени и установка времени в компьютере

Формат команды:

time

Примеры:

time - вывести текущее время;

time 11:29 - установить время 11 часов 29 минут

Получение информации о версии DOS

Формат команды:

ver

На экран выводится версия используемой операционной системы.

Сводный перечень конфигурационных и диагностических команд набора протоколов TCP/IP:

arp Отображает или модифицирует таблицу протокола ARP (преобразование IP в MAC-адреса)

chnamsv Служит для изменения конфигурации службы имен на ЭВМ (для TCP/IP)

chprtsv Изменяет конфигурацию службы печати на ЭВМ-клиенте или сервере

gettable Получает таблицы ЭВМ в формате NIC

hostent Непосредственно манипулирует записями адресного соответствия ЭВМ в конфигурационной базе данных системы

hostid Устанавливает или отображает идентификатор данной ЭВМ

hostname Устанавливает или отображает имя данной ЭВМ

htable Преобразует файлы ЭВМ в формат, используемый программами сетевой библиотеки

ifconfig Конфигурирует или отображает параметры сетевых интерфейсов ЭВМ (для протоколов TCP/IP)

ipreport Генерирует сообщение о маршруте пакета на основе специфицированного маршрутного файла

iptrace Обеспечивает отслеживание маршрута движения пакетов на интерфейсном уровне для протоколов Интернет

lsnamsv Отображает информацию базы данных DNS

lsprtsv Отображает информацию из базы данных сетевой службы печати

mkhost Создает файл таблицы ЭВМ

mknamsv Конфигурирует службу имен клиента (для TCP/IP)

mkprtsv Конфигурирует службу печати ЭВМ (для TCP/IP)

mktcpip Устанавливает требуемые величины для запуска TCP/IP на ЭВМ

namerslv Непосредственно манипулирует записями сервера имен для локальной программы DNS в базе данных конфигурирования системы

netstat Отображает состояние сети

no Конфигурирует сетевые опции

rmnamsv Удаляет TCP/IP службу имен из ЭВМ

rmprtsv Удаляет службу печати на машине клиента или сервере

route Служит для ручного манипулирования маршрутными таблицами

ruptime Отображает состояние каждой ЭВМ в сети

ruser Непосредственно манипулирует записями в трех отдельных системных базах данных, которые регулируют доступом внешних ЭВМ к программам

securetcpip Активизирует сетевую безопасность

setclock Устанавливает время и дату для ЭВМ в сети

slattach Подключает последовательные каналы в качестве сетевых интерфейсов

timedc Присылает информацию о демоне timed

trpt Выполняет отслеживание реализации протокола для TCP-сокетов

44. Среда окружения командного интерфейса и ее назначение. Команды формирования окружения. Системные переменные.

Интерфейс командной строки (англ. Command line interface, CLI) — разновидность текстового интерфейса (CUI) между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд), в UNIX-системах возможно применение мыши. Также известен под названием консоль.

Естественное расширение интерфейса командной строки — пакетный интерфейс. Его суть в том, что в файл обычного текстового формата записывается последовательность команд, после чего этот файл можно выполнить в программе. Примеры —.bat-файлы в DOS и Windows, shell-скрипты в Unix-системах.

Всякая операционная система имеет командный интерфейс (иногда в скрытой форме).

В большинстве ОС в настоящее время сложился более или менее унифицированный формат командной строки. Командная строка включает в себя:

• Тип операции (мя команды или программы);

• Рабочий вход (входные файлы или устройства);

• Рабочий выход (выходные файлы или устройства)

• Управляющий вход (управляющие параметры или ключи команды);

• Управляющий выход (обычно – протокол, содержащий диагностику ошибок, код завершения или другую информацию).

Все команды входящие в командный интерфейс (ввод объектов, открытие списков или открытие отчетов и т. д.) работают в автоматическом режиме. Есть возможность создания своих новых команд, которые включатся в командный интерфейс, для этого существует новая ветвь – команды.

Управление интерфейсом

Внешняя модель строения интерфейса позволяет адаптировать интерфейс для любого пользователя автоматически, для этого существует несколько предусмотренных возможностей.

Переменные среды прописываются в реестре Windows. Они могут использоваться в командной строке и в адресной строке проводника.

Переменные среды Windows делятся на две категории:

Переменные среды пользователя — указывают путь до пользовательских директорий.

Системные переменные — хранят данные о некоторых директориях операционной системы и конфигурации компьютера.

При обращении к некоторой переменной среды используется следующий синтаксис:

%<имя переменной>%. Также возможно выделение из переменной её части, например печать различных частей переменной VAR

Присваиваем значение переменной VAR set VAR=1234ABCD

Печатаем все содержимое переменной VAR echo %VAR%

Печатаем первые четыре символа переменной VAR echo %VAR:~0,4%

Печатаем символы с третьего по шестой переменной VAR echo %VAR:~2,4%

Печатаем последние четыре символа переменной VAR echo %VAR:~-4%

Некоторые переменные среды

Список переменных среды Windows можно узнать, набрав в командной строке: set или нажав кнопку «Переменные среды» на вкладке «Дополнительно» в диалоговом окне «Свойства системы» (Мой компьютер->Свойства).Имя Назначение Пример

%AllUsersProfile% Указывает путь до папки All Users, в которой хранятся общие для всех пользователей настройки рабочего стола и главного меню. C:\Documents And Settings\All Users

%AppData% Указывает путь до папки Application Data текущего пользователя, в которой хранятся настройки некоторых программ. C:\Documents And Settings\Администратор\Application Data

%CommonProgramFiles% Указывает путь до папки Common Files, в которой хранятся общие для установленных программ файлы. C:\Program Files\Common Files

%ComputerName% Хранит имя компьютера в сети. Vasya

%ComSpec% Хранит путь до командного процессора Windows. C:\Windows\System32\cmd.exe

%HomeDrive%, %SystemDrive% Хранит имя системного диска. C:

%HomePath%, %UserProfile% Хранит путь до домашней папки пользователя C:\Documents And Settings\Администратор

%WinDir% Хранит путь до папки WINDOWS C:\Windows

%SystemRoot% Хранит путь до системной папки (где хранится ядро и т. п.) C:\Windows\

%ProgramFiles% Хранит путь до папки с установленными приложениями C:\Program Files\

45. Система команд ОС для операций с файлами. Команды для работы с каталогами.

Создание каталога возможно не только в текущей директории, но и где угодно, необходимо лишь полностью указать путь.

Для изменения текущего каталога используется команда CD [дисковод:] путь.

Если задан дисковод, то текущий каталог изменяется на этом дисководе, иначе - на текущем.

Для возврата в родительский каталог предназначена команда CD.. Для возврата в корневой каталог служит команда CD \

Для вывода содержимого каталога на экран (просмотра каталога) имеется команда

DIR [дисковод:] [путь] [имя файла] [параметры]

Формат вывода оглавления каталога можно изменить параметрами команды. Этих параметров довольно много, некоторые из них:

/р - поэкранный вывод оглавления.

/w - вывод данных в широком формате.

/о - вывести отсортированное оглавление текущего каталога.

Для удаления пустого каталога служит команда

RD [дисковод:] путь

Иногда требуется удалить каталог со всем его содержимым. Начиная с версии 6.0, имеется команда

DELTREE, которая позволяет удалять любые каталоги или файлы с их содержимым. Команда выдает запросы на подтверждение удаления каждого каталога или файла, однако, если использовать параметр \Y, удаление будет производиться без всяких запросов.

Для переименования каталога, начиная с версии 6.0, необходимо использовать команду

Дата добавления: 2015-01-03