ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ»
Кафедра вычислительных машин, комплексов, систем и сетей
Н.И. Черкасова
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
ПОСОБИЕ
по выполнению курсовой работы
для студентов ІІ курса
специальности 230101
дневного обучения
Москва - 2011
ББК 6Ф7.3
Ч48
Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. Л.А. Надейкина
Черкасова Н.И.
Ч48 Операционные системы: Пособие по выполнению курсовой работы. – М.: МГТУ ГА, 2011. – 44 с.
Данное пособие издается в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Операционные системы» по Учебному плану специальности 230101 для студентов ІІ курса дневного обучения, утвержденному в 2007 г.
Рассмотрено и одобрено на заседаниях кафедры 19.05.11г. и методического совета 18.05.11г.
Редактор И.В. Вилкова
Подписано в печать 02.09.11 г.
Печать офсетная Формат 60х84/16 2,54 уч.-изд. л.
2,56 усл.печ.л. Заказ № 1302/ Тираж 80 экз.
Московский государственный технический университет ГА
125993 Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20
Редакционно-издательский отдел
125493 Москва, ул. Пулковская, д.6а
© Московский государственный
технический университет ГА, 2011
Содержание
Введение…………………………………………………………………..
|
4
|
Цель курсового проектирования ………………………………………
|
4
|
Порядок выполнения курсовой работы……………………………….
|
4
|
Содержание отчета по курсовой работе………………………………..
|
5
|
Краткие теоретические сведения…………………………….…………
|
6
|
Программирование приложений Windows…………………….
|
6
|
Интегрированная среда разработки Borland C++5
(Integrated Development Environment, IDE). ………………….
|
8
|
Основы программирования для Windows c помощью
функций API;……………………………………………………..
|
13
|
Основы программирования для Windows c помощью
библиотеки объектов OWL………………………..……………
|
18
|
Структура OWL-программы……………………………………
|
19
|
Интерфейс графических устройств GDI. Обработка
сообщений WM_PAINT…………………………………………..
|
23
|
Примерное содержание курсовой работы……………………………….
|
27
|
6.1. Техническое задание………………………………………………..
|
27
|
6.2. Исходный код приложения………………………………………..
|
27
|
6.3. Результаты выполнения программы………………………………
|
37
|
Примерные задания на курсовую работу………………………………
|
40
|
Литература…………………………………………………………………
|
41
|
Приложение…………………………………………………………………
|
42
|
Введение
В курсовой работе (КР) разрабатывается приложение Win32 для операционной системы (ОС) семейства Windows. При выполнении курсовой работы должны быть использованы особенности приложений ОС Windows , осуществлена поддержка 32-битного интерфейса программирования Win32 API, освоенные при изучении дисциплины “Операционные системы”. Приложение должно быть разработано с использованием языка C/C++ и библиотеки классов OWL в интегрированной среде разработки Borland C++5 или с использованием функций API.
В работе [5] представлены требования по оформлению курсовых работ и основные положения нормативных документов, определяющих состав, содержание и форму программной документации, установленных стандартами ЕСПД и ЕСКД, .
Цель курсового проектирования
Целью выполнения КР является приобретение практических навыков:
разработки:
структуры приложения;
алгоритмов и программ для их реализации с использованием языка C/C++ и библиотеки классов OWL в интегрированной среде разработки Borland C++5;
алгоритмов и программ для их реализации с использованием функций API;
отладки приложения;
2) написания пояснительной записки;
3) применения нормативных документов, регламентирующих состав, содержание и форму программной документации на разработанное приложение.
3. Порядок выполнения курсовой работы
Разработка технического задания для решения поставленной задачи.
Разработка алгоритма решения задачи.
Разработка структуры файла проекта.
Разработка спецификации файлов проекта.
Разработка и реализация классов « приложение » и «окно» для создания главного окна приложения.
Тестирование и отладка созданных классов.
Проектирование интерфейса приложения – структуры главного меню, информационных и диалоговых форм. Главное меню должно иметь команды, позволяющие решать поставленную задачу, получать информацию об авторе программы, завершать работу с программой.
Создание файла ресурсов с помощью редактора RW, создание заголовочного файла ресурсов, подключение заголовочного файла ресурсов и идентификаторов ресурсов в соответствующие файлы проекта.
Проектирование «горячих клавиш».
Тестирование и отладка созданного интерфейса приложения.
Разработка и реализация классов и функций, необходимых для решения задачи.
Тестирование и отладка окончательного варианта приложения.
Содержание отчета по курсовой работе
Техническое задание.
-
Краткие теоретические сведения:
особенности создания приложений для ОС семейства Windows;
краткая характеристика функций API;
краткая характеристика OWL;
краткая характеристика IDE Borland C++5.
Состав и характеристики файлов проекта.
Стандартные классы и функции приложения.
Пользовательские классы и функции приложения.
Системные требования.
Руководство пользователя.
Список литературы
Приложение. Листинги программ.
Раздел «Пользовательские классы и функции приложения» кроме краткого описания производных классов и функций приложения должен содержать иерархическую структуру классов и алгоритмы всех пользовательских функций.
Раздел «Системные требования» должен содержать минимально требуемые значения программно-аппаратной системы, необходимой для выполнения созданного приложения, а именно: тактовая частота процессора, требуемый объем оперативной памяти и физической памяти, тип операционной системы, наличие системных библиотек при динамической компоновке исполняемого кода, особые требования, определяемые поставленной задачей.
Раздел «Руководство пользователя» включает в себя:
правила установки и запуска программы;
последовательность действий для запуска программы;
последовательность действий для выполнения всех требуемых по техническому заданию функций.
В данный раздел также необходимо включить виды интерфейса приложения с различными вариантами диалога пользователя.
5. Краткие теоретические сведения
5.1. Программирование приложений Windows
Операционная система Windows обладает следующими особенностями. Прежде всего – это графический интерфейс, обеспечивающий пользователю удобство в работе и привлекательное графическое изображение. ОС Windows поддерживает 32-битный интерфейс программирования Win32 API- (Application Programming Interface – интерфейс прикладного программирования). API- набор похожих на подпрограммы процедур, функций, которые программы вызывают для решения всех задач, связанных с работой ОС. Реализованы они в виде библиотек динамической компоновки .dll, основными из которых являются gdi, user, kernel. Эти библиотеки отображаются в адресное пространство каждого процесса.
Windows-приложения выполняются в собственных окнах. Каждое приложение располагает, по крайней мере, одним собственным окном. Через окна приложения выполняется ввод/вывод информации пользователя. Главное окно – это и есть само приложение, но окно – это также и визуальный интерфейс.
Работа в Windows ориентирована на события. В DOS в какой-либо момент времени может выполняться только одна программа. Windows-приложения выполняются пошагово. После решение одной подзадачи, управление возвращается Windows, которая может вызывать другие программы. Windows переключается между различными приложениями. Программист инициирует событие (вызов команды меню, щелчок мыши на окне), событие обрабатывается, и программное управление передается в соответствующее приложение. Приложение вызывается для обработки события.
Таким образом, разработка приложения – это создание окна приложения (создать окно, зарегистрировать его класс, сделать его видимым) и организация обработки сообщений пользователя.
Сообщения Windows – это способ передачи информации приложению. Каждое сообщение отражает некоторое системное событие, на которое приложение может отреагировать. Каждое сообщение представляется в программе структурой, которая содержит адрес окна (дескриптор), которое должно принять это сообщение, имя сообщения и некоторые параметры для передачи окну информации.
Операционная система Windows посылает каждому приложению сообщения обо всех относящихся к нему системных событиях. К этим событиям относятся, например, перемещение пользователем мыши, нажатие клавиши на клавиатуре, изменение размеров и перемещение окна, манипуляция с элементами управления в окне приложения.
Сгенерировав (заполнив структуры) эти сообщения, Windows помещает их в ядро системы, в системную очередь сообщений. Ядро извлекает каждое сообщение и пересылает его в очередь сообщений нужного приложения, в соответствии с дескриптором окна, содержащемся в каждом сообщении. Т.е. по дескриптору определяется нужное приложение.
Операционная система Windows является 32-битной системой, в которой для обеспечения взаимодействия различных процессов и потоков в приложении используется механизм обработки сообщений. Сообщения являются основной отличительной чертой ОС Windows от ОС DOS. Для того чтобы иметь возможность работать с каким-либо устройством, например, с клавиатурой или мышью, программам DOS приходилось отслеживать состояние этих устройств и ожидать их реакции на посланные им сообщения. ОС Windows управляется сообщениями, и уже не программа ожидает реакции от устройства, а сообщение о реакции устройства запускает ту или иную программу. Та часть программы, которая запускается в ответ на конкретное сообщение, называется функцией его обработки. Большую часть работы по передаче сообщений и вызову соответствующих функций обработки берут на себя внутренние процедуры Windows .
Существует несколько подходов к созданию приложений под ОС Windows:
Непосредственный вызов функций API (Application Programming Interface - интерфейс прикладного программирования). API- набор похожих на подпрограммы процедур, функций, которые программы вызывают для решения всех задач, связанных с работой ОС. Реализованы в виде библиотек динамической компоновки .dll, основными из которых являются gdi, user, kernel. Эти библиотеки отображаются в адресное пространство каждого процесса.
-
Использование библиотек классов:
OWL (Object Windows Library) - предоставляет каркас прикладных программ, на основе которых строятся свои приложения (механизм наследования);
MFC (Microsoft Foundation Classes) – библиотека базовых классов, предусматривают использование классов-оболочек, заменяющих функции Windows.
Приложения для Windows можно разрабатывать различными способами [4]. В КР должен быть применен метод, заключающийся в использовании одной из объектно-ориентированных библиотек - Borland Object Windows Library (OWL) или непосредственный вызов функций API.
5.2. Интегрированная среда разработки Borland C++5 (Integrated Development Environment, IDE)
Для разработки приложений Windows широко используется IDE Borland C++5.0, в основном предназначенная для разработки 32-разрядных приложений, хотя можно создавать и 16-ти разрядные приложения, статические и динамические библиотеки, а также консольные приложения.
Программы для разработки приложений для Windows обычно состоят из нескольких файлов, в том числе файлов исходного кода, заголовочных, библиотек и т.д. Чтобы создать конечный исполняемый файл, необходимо не только скомпилировать все файлы с определенными заданными параметрами для компилятора, но и установить все связи между ними. Существуют два способа создания исполняемого файла. Во-первых, использование утилиты командной строки Make и создание специального файла makefile, который содержит список команд, выполняемый для создания приложения. Однако создание подобных файлов - процесс достаточно сложный, требующий, в том числе, знания языка makefile.
Среда IDE Borland C++5.0 позволяет упростить этот процесс путем использования файлов проекта. Файлы проекта используются для организации проектов программирования. Они позволяют компилятору автоматически просматривать исходные файлы и находить все взаимосвязи. Кроме этого файлы проекта визуально демонстрируются в среде и ими несложно манипулировать.
Для запуска среды необходимо запустить файл bcw.exe из каталога BIN папки среды Borland C.
Рис. 1. Начальный кадр IDE Borland C++5.0
Среда содержит большое число настраиваемых параметров, доступ к которым осуществляется через команду Options главного меню.
Командой Option -> Project->Directories можно установить значения каталогов, в которых будут храниться исходные (Source), промежуточные (Intermediate) и конечные (Final) файлы.
На рис. 2 установлен каталог D:\example.
Рис 2. Установка каталогов
Многие параметры среды обычно не изменяются, а используются их значениями, устанавливаемыми по умолчанию. Однако для работы с КР следует установить шрифт с русскими буквами, например, Courier New Cyr. Для открытия окна изменения шрифта использовалась команда Option->Environment ->Editor->Display.
Рис. 3. Установка шрифта
|
