ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12. 1. Классическая структура программы для Windows
1. Классическая структура программы для Windows.
2. Чтение и изменение дескрипторов безопасности.
После того как дескриптор безопасности связан с файлом, следующим шагом является определение кода защиты существующего файла и его возможное изменение. Для получения и установления кода защиты файла в терминах дескрипторов безопасности используются следующие функции:
BOOL GetFileSecurity(LPCTSTR lpFileName, SECURITY_INFORMATION secInfo, PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor, DWORD cbSd, LPDWORD lpcbLengthNeeded)
BOOL SetFileSecurity(LPCTSTR lpFileName, SECURITY_INFORMATION secInfo, PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor)
Переменная secInfo имеет тип перечисления и принимает значения:
OWNER_SECURITY_INFORMATION
GROUP_SECURITY_INFORMATION
DACL_SECURITY_INFORMATION
SACL_SECURITY_INFORMATION
которые позволяют указать, какую часть дескриптора безопасности необходимо получить или установить. Эти значения могут объединяться при помощи поразрядной операции "или".
Наилучшим способом определения необходимого размера возвращаемого буфера для функции GetFileSecurity является двукратный вызов этой функции. Во время первого вызова значение параметра cbSd может быть задано равным 0. После того как буфер выделен, вызовите эту функцию второй раз. Этот принцип применяется в программе 15.4.
Вряд ли следует подчеркивать тот факт, что для выполнения этих операций требуются соответствующие полномочия. Так, для успешного выполнения функции SetFileSecurity необходимо либо иметь полномочия на уровне WRITE_DAC, либо быть владельцем объекта.
Функции GetSecurityDescriptorOwner и GetSecurityDescriptorGroup позволяют извлекать идентификаторы SID из дескриптора безопасности, полученного при помощи функции GetFileSecurity. Для получения ACL следует воспользоваться функцией GetSecurityDescriptorDacl.
BOOL GetSecurityDescriptorDacl(PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor, LPBOOL lpbDaclPresent, PACL *pAcl, LPBOOL lpbDaclDefaulted)
Параметры этой функции почти полностью совпадают с параметрами функции GetSecurityDescriptorDacl за исключением того, что возвращаются флаги,указывающие на то, действительно ли представлен разграничительный ACL и был ли он установлен по умолчанию или пользователем.
Чтобы иметь возможность интерпретировать список ACL, необходимо выяснить, сколько элементов АСЕ в нем содержится.
BOOL GetAclInformation(PACL pAcl, LPVOID pAclInformation, DWORD cbAclInfo, ACL INFORMATION CLASS dwAclInfoClass)
В большинстве случае параметр информационного класса ACL, dwAclInfoClass, равен AclSizeInformation, а параметр pAclInformation представляет собой структуру типа ACL_SIZE_INFORMATION. Другим возможным значением параметра класса является AclRevisionInformation.
В структуру ACL_SIZE_INFORMATION входят три элемента, наиболее важным из которых является AceCount, который указывает, сколько элементов содержится в списке. Чтобы выяснить, достаточно ли велик размер ACL, проверьте значения элементов AclBytesInUse и AclBytesFree структуры ACL_SIZE_INFORMATION.
Функция GetAce извлекает извлекает АСЕ по заданному индексу.
BOOL GetAce(PACL pAcl, DWORD dwAceIndex, LPVOID *pAce)
Для получения определенного элемента АСЕ (их общее количество теперь известно) следует указать его индекс. рАсе указывает на структуру АСЕ, в которой имеется элемент под названием Header, содержащий, в свою очередь, элемент АсеТуре. Для проверки типа можно использовать значения ACCESS_ALLOWED_ACE и ACCESS DENIED АСЕ.
3. Мьютексы. Покинутые мьютексы.
Мьютексы
Объект взаимного исключения (mutual exception), или мьютекс(mutex), обеспечивает более универсальную функциональность по сравнению с объектом CRITICAL_SECTION. Поскольку мьютексы могут иметь имена и дескрипторы, их можно использовать также для синхронизации потоков, принадлежащих различным процессам. Так, два процесса, разделяющие общую память посредством отображения файлов, могут использовать мьютексы для синхронизации доступа к разделяемым областям памяти.
Объекты мьютексов аналогичны объектам CS, однако, дополнительно к возможности их совместного использования различными процессами, они допускают конечные периоды ожидания, а мьютексы, покинутые(abandoned) завершающимся процессом, переходят в сигнальное состояние.[29] Поток приобретает права владения мьютексом (илиблокирует (block) мьютекс) путем вызова функции ожидания (WaitForSingleObject или WaitForMultipleObjects) по отношению к дескриптору мьютекса и уступает эти права посредством вызова функции ReleaseMutex.
Как всегда, необходимо тщательно следить за тем, чтобы потоки своевременно освобождали ресурсы, в которых они больше не нуждаются. Поток может завладевать одним и тем же ресурсом несколько раз, и при этом не будет блокироваться даже в тех случаях, когда уже владеет данным ресурсом. В конечном счете, поток должен освободить мьютекс столько раз, сколько она его захватывала. Такая возможность рекурсивного захвата ресурсов, существующая и в случае объектов CS, может оказаться полезной для ограничения доступа к рекурсивным функциям, а также в приложениях, реализующих вложенные транзакции (nested transactions).
При работе с мьютексами мы будем пользоваться функциями CreateMutex, ReleaseMutex и OpenMutex.
HANDLE CreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa, BOOL bInitialOwner, LPCTSTR lpMutexName)
BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex)
bInitialOwner — если значение этого флага установлено равным True, вызывающий поток немедленно приобретает права владения новым мьютексом. Эта атомарная операция позволяет предотвратить приобретение прав владения мьютексом другими потоками, прежде чем это сделает поток, создающий мьютекс. Как следует из самого его названия (initial owner — исходный владелец), этот флаг не оказывает никакого действия, если мьютекс уже существует.
lpMutexName — указатель на строку, содержащую имя мьютекса; в отличие от файлов имена мьютексов чувствительны к регистру. Если этот параметр равен NULL, то мьютекс создается без имени. События, мьютексы, семафоры, отображения файлов и другие объекты ядра, упоминаемые в данной книге, — все они используют одно и то же пространство имен, отличное от пространства имен файловой системы. Поэтому имена всех объектов синхронизации должны быть различными. Длина указанных имен не может превышать 260 символов.
Возвращаемое значение имеет тип HANDLE; значение NULL указывает на неудачное завершение функции.
Функция OpenMutex открывает существующий именованный мьютекс. Впоследствии эта функция не обсуждается, но используется в некоторых примерах. Эта функция дает возможность потокам, принадлежащим различным процессам, синхронизироваться так, как если бы они принадлежали одному и тому же процессу. Вызову функции OpenMutex в одном процессе должен предшествовать вызов функции CreateMutex в другом процессе. Для семафоров и событий, как и для отображенных файлов (глава 5), также имеются соответствующие функции Create и Open. При вызове этих функций всегда предполагается, что сначала один процесс, например сервер, вызывает функцию Create для создания именованного объекта, а затем другие процессы вызывают функцию Open, которая завершается неудачей, если именованный объект к этому моменту еще не был создан. Возможен и такой вариант, когда все процессы самостоятельно используют вызов функции Create с одним и тем же именем, если порядок создания объектов не имеет значения.
Функция ReleaseMutex освобождает мьютекс, которым владеет вызывающий поток. Если мьютекс не принадлежит потоку, функция завершается с ошибкой.
BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex)
Спецификация POSIX Pthreads поддерживает мьютексы. Имеются следующие основные функции:
• pthread_mutex_init
• pthread_mutex_destroy
• pthread_mutex_lock
• pthread_mutex_unlock
Функция pthread_mutex_lock является блокирующей и поэтому эквивалентна функции WaitForSingleObject в случае ее применения к дескриптору мьютекса. Функция pthread_mutex_trylock осуществляет опрос и не является блокирующей, соответствуя функции WaitForSingleObject в случае ее применения с нулевым значением интервала ожидания. Потоки Pthreads не поддерживают конечные интервалы ожидания и не предлагают средств, аналогичных Windows-объектам CRITICAL_SECTION.
Покинутые мьютексы
Мьютекс, владевший которым поток завершился, не освободив его, называют покинутым (abandoned), и его дескриптор переходит в сигнальное состояние. На то, что сигнализирующий дескриптор (дескрипторы) представляет покинутый мьютекс (мьютексы), указывает возврат функцией WaitForSingleObject значения WAIT_ABANDONED_0 или использование значения WAIT_ABANDONED_0 в качестве базового значения функцией WaitForMultipleObject.
То, что дескрипторы покинутых мьютексов переходят в сигнальное состояние, является весьма полезным их свойством, недоступным в случае объектов CS. Обнаружение покинутого мьютекса может означать наличие дефекта в коде, организующем работу потоков, поскольку потоки должны программироваться таким образом, чтобы ресурсы всегда освобождались, прежде чем поток завершит свое выполнение. Возможно также, что выполнение данного потока было прервано другим потоком.