Programmieren unter MS-Windows

Kapitel 2: Begriffe aus der Windows-Welt

Letzte Änderung: 2.11.97 von B. Tritsch

Überblick

• Graphik
• Kommunikation
• Konventionen
• Speicherverwaltung
• Windows-Komponenten
• Ressourcen
• Multitasking
• Objektorientierte Konzepte

Zurück zum Index "PC- und MS-Windows-Support"

Zurück zum Inhalt

Graphik

• Graphical User Interface (GUI): Graphische Benutzerschnittstellen wie Windows, X11/Motif, GEM, Open Look, Macintosh etc.
• Bitmap (BMP): Rechteckiges Pixelbild auf dem Ausgabegerät oder im Speicher
• Device Independent Bitmap (DIB): Geräteunabhängiges Pixelbild
• Palette: Farben, die in einer geräteunabhängigen Bitmap gespeichert oder die physikalisch von einem Ausgabegerät unterstützt werden
• Graphic Device Interface (GDI): Graphikausgabe-Bibliothek für Windows
• Device Context (DC): Datenstruktur für geräteunabhängige Zeichenoperationen auf Bildschirmen, Druckern und Bitmaps
• Windows Games (WinG): Erster Entwurf einer Spieleschnittstelle
• DirectX: Spieleschnittstelle, die direkten Zugriff auf Graphik- und Audiokomponenten erlaubt.
• OpenGL: 3D-Schnittstelle für die Entwicklung professioneller Graphiksoftware

Kommunikation

• Networking: Anbindung an ein Netzwerk von Computern.
• Peer-to-Peer: Gleichberechtigte Gerät-zu-Gerät-Verbindung.
• Client: Ein Gerät oder Programm, das von einem anderen Progrmm (Server) Daten empfängt.
• Server: Gegenpart zum Client, beliefert ihn mit den gewünschten Daten.
• Sockets: Kommunikationsprotokoll, entwickelt an der Universität Berkeley, Kalifornien. Sockets basieren auf dem TCP/IP Netzwerk-Protokoll und sind für Windows als WinSock standardisiert.
• Dynamic Data Exchange (DDE): Mechanismus zur Client/Server-Datenkommunikation.
• Multi Document Interface (MDI): Schnittstellenstandard für Anwendungen, in denen der Benutzer gleichzeitig mit mehreren geöffneten Dokumenten arbeiten kann.
• Object Linking and Embedding (OLE): Werkzeug zum Datenaustausch zwischen verschiedenen Programmen (ab Windows 3.1, Windows NT).
• Clipboard: Konzept zum Datenaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen.
• Visual Basic Extensions (VBX): Konzept zur Ankopplung von Visual Basic Komponenten.
• Object Component Extensions (OCX): Konzept zur Anbindung von Software-Komponenten über OLE.

Konventionen

• Handle: Kennzeichner, Bezug oder Name für ein Windows-Objekt
• Instance: Eine Programminstanz ist eine Programmkopie im Hauptspeicher
• Event-Handling: Programmreaktion auf externe Ereignisse, nicht sequentiell
• Fensterklasse: Schablone zur Erzeugung eines Fensters
• Message: Vorzeichenloser 16-Bit-Wert (32-Bit-Wert), der eine Fensterprozedur über ein spezielles Ereignis in Kenntnis setzt
• Modul: Spezieller Objekttyp, der für die Organisation von Programmcode und Daten verwendet wird
• Scheduler: Zeitverwalter in einem Multitasking-System
• Audio Video Interleave (AVI): Digitales Video für Windows
• Media Control Interface (MCI): Hardwareunabhängige Schnittstelle zur Steuerung von Multimedia-Peripherie.
• Swap: Auslagern bestimmter Daten vom Hauptspeicher auf Festplatte (Virtual Memory Management)
• Task: Jedes gestartete Programm, ob im Vorder- oder im Hintergrund eines Multitasking-Systems
• Time Slice: Teil der Zeitscheibe, die einem Task zur Verfügung steht
• Ungarische Notation: Konvention bezüglich der Erzeugung von Variablen und Funktionsnamen

Speicherverwaltung

• Dynamic Link Library: Bibliotheken mit Funktionen, die erst zur Laufzeit "gelinkt" werden
• High Memory Area: Der 64-Kbyte-Speicherbereich direkt über der 1-Mbyte-Adreßgrenze bei 80286- oder höheren Prozessoren
• Lokaler Speicher: Speicher, der mit einer Anwendung gekoppelt ist
• Globaler Speicher: Speicher, der nur einmal vorhanden ist, jedoch systemweit
• GDI: Eines der drei Kernstücke von Windows, verantwortlich für die Graphikverwaltung
• KERNEL: Eines der drei Kernstücke von Windows, verantwortlich für Speicherverwaltung, Ressourcen, dynamische Verknüpfung etc.
• USER: Eines der drei Kernstücke von Windows, verantwortlich für die Behandlung von Benutzeraktionen

Windows Dreieinigkeit

Windows ist in seiner Urfassung aus drei Hauptkomonenten aufgebaut: KERNEL, USER und GDI.

KERNEL - einer ist der Chef:

• Name: KRNL286.EXE, KRNL386.EXE
• Erledigt die elementaren Jobs eines Betriebssystems
• Laden von Programmen
• Verwaltung des globalen Speichers
• Kontrolle der einzelnen Tasks
• Ab Windows NT: File System NTFS

USER - einer macht die Arbeit:

• Fensterverwaltung
• Menüverwaltung
• Ressourceverwaltung
• Verwaltung der Gerätetreiber
• Kontrolle von Timer, Clipboard, Spracheinstellung
• Verwaltung von Drag-&-Drop

GDI - einer macht den Außendienst

• Kontrolle des Graphischen Benutzer Interfaces
• Verwaltung von Graphikkarten, Druckern, Plottern, Belichtern, etc.

Und nun alle zusammen: Das KERNEL leitet die Module USER und GDI. USER steht für Fenser-Handling und Äußeres, das GDI verwaltet die Windows-Graphik.

Schönheitsfehler: Das KERNEL braucht Input vom USER-Modul, um reagieren zu können. Dadurch wird die Forderung nach strikter modularer Reinheit verletzt. (Die Veröffenlichung dieser Information kostete den Windows-Entwickler Michael Geary beinahe den Job - Verstoß gegen den Geheimnisschutz von Microsoft!)

Ressourcen

Ressource: Nur-lesbares Datenobjekt, wird bei Bedarf eingelesen oder gelöscht.

Die einzelnen Ressourcen von Windows sind:

• Dialogfenster
• Menüs
• Tastenkürzel
• String-Tabellen
• Bitmaps
• Icons (Piktogramme)
• Mauszeiger
• Schriften

Siehe weiter unten für genauere Beschreibung

Multitasking

Windows 3 ist ein Non-Preemptive-Multitasking-System. Dies bedeutet, daß die Kontrolle um Programme für ein Time-Slicing zu unterbrechen nicht vom Betriebssystem übernommen wird. Statt dessen gibt jedes Programm selbständig über Meldungen (Messages) die Kontrolle an das nächste weiter. Dadurch erlangen Messages unter Windows zwei wichtige Bedeutungen: Kommunikation und Ausführungssteuerung.

UNIX ist dagegen ein Preemptive-System. Die Programme mit ihren Fenstern unter X11/Motif haben daher nur die Möglichkeit zur Kommunikation, jedoch nicht zur Ausführungssteuerung. Die Programmausführung wird über ein striktes Timeslicing gesteuert.

Windows NT sowie das neue Windows 95 sind wie UNIX preemptive Systeme.

Objektorientierte Konzepte

Windows benutzt viele Begriffe und Konzepte der objektorientierten Programmierung. Obwohl die Programmentwicklung für Windows nicht objektorientiert geschehen muß, ist es sinnvoll einige Begriffe dieser Technik zu kennen.

Drei grundlegende Eigenschaften kennzeichnen eine objektorientierte Programmiersprache:

• Kapselung: Die Kombination einer Datenstruktur mit den Funktionen (Aktionen oder Methoden). Mechanismus: Klasse.
• Vererbung: Aufbau neuer abgeleiteter Klassen aus Daten und Funktionen einer oder mehrerer Basisklassen. Mechanismus: Hierarchie
• Polymorphie: Vergabe eines Namens oder Symbols für eine Aktion in einer Klassenhierarchie, wobei die Aktion in jeder Klasse der Hierarchie anders implementiert wird

In Windows werden aus diesem Kontext folgende Begriffe verwendet:

• Klasse (public, private oder protected)
• Hierarchie
• Struktur (= Zusammenfassung von Datenelementen)
• Objekt (= Klasseninstanz)
• Handle (= Identfizierer eines Objekts)
• Dynamische Objekte (Generierung während der Laufzeit)

Für echtes objektorientiertes Programmieren stehen zwei verbreitete Bibliotheken zur Verfügung:

• Microsoft Foundation Class (MFC)
• Borland Object Windows Library (OWL)

Fazit: Windows erlaubt objektorientierte Programmentwicklung

Zum nächsten Kapitel