Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

В конечном счете, любая серверная система наподобие тех, которые были разработаны в главах 11 и 12, должна быть преобразована в службу, особенно в тех случаях, когда она предназначена для использования широким кругом клиентов или внутри организации.

Windows предоставляет целый ряд служб; в качестве примера можно привести службы telnet, отправки и приема факсимильных сообщений, а также службы управления безопасностью учетных записей и драйверы устройств. Доступ ко всем службам можно получить через пиктограмму Administrative Tools (Администрирование), который находится в окне панели управления.

Примитивную форму управления сервером можно было наблюдать в приведенной в главе 6 программе JobShell (программа 6.3), которая обеспечивает возможность перевода сервера под управление задачи и его остановку путем посылки сигнала завершения работы. В то же время, службы Windows Services предоставляют гораздо более широкие возможности и отличаются высокой надежностью, как это будет продемонстрировано в данной главе на примере преобразования программы к форме, обеспечивающей управление службами Windows Services.

В данной главе также показано, как преобразовать существующее консольное приложение в службу Windows, осуществить ее установку, а также организовать мониторинг и управление этой службой. Кроме того, здесь рассматривается ведение журнала учета событий, что обеспечивает регистрацию действий службы.

Написание программ, реализующихслужбы Windows Services: обзор

Службы Windows выполняются под управлением диспетчера управления службами (Service Control Manager, SCM). Преобразование консольного приложения, такого как serverNP или serverSK, в службу Windows осуществляется в три этапа, после выполнения которых программа переходит под управление SCM.

1. Создание новой точки входа main(), которая регистрирует службу в SCM, предоставляя точки входа и имена логических служб.

2. Преобразование прежней функции точки входа main() в функцию ServiceMain(), которая регистрирует обработчик управляющих команд службы и информирует SCM о своем состоянии. Остальная часть кода, по существу, сохраняет прежний вид, хотя и может быть дополнена командами регистрации событий. Имя ServiceMain() является заменителем имени логической службы, причем логических служб может быть несколько.

3. Написание функции обработчика управляющих команд службы, которая должна предпринимать определенные действия в ответ на команды, поступающие от SCM.

По мере описания каждого из этих трех этапов будут даваться отдельные разъяснения, касающиеся создания служб, их запуска и управления ими. Более подробные сведения приводятся в последующих разделах, а взаимодействие между отдельными компонентами службы иллюстрируется на рис. 13.1 далее в этой главе.

Функция main()

Задачей новой функции main(), которая вызывается SCM, является регистрация службы в SCM и запуск диспетчера службы (service control dispatcher). Для этого необходимо вызвать функцию StartServiceControlDispatcher, передав ей имя (имена) и точку (точки) входа одной или нескольких логических служб.

BOOL StartServiceCtrlDispatcher(LPSERVICE_TABLE_ENTRY lpServiceStartTable)

Эта функция принимает единственный аргумент lpServiceStartTable, являющийся адресом массива элементов SERVICE_TABLE_ENTRY, каждый из которых представляет имя и точку входа логической службы. Конец массива обозначается двумя последовательными значениями NULL.

Функция возвращает значение TRUE, если регистрация службы прошла успешно. Если служба уже выполняется или возникают проблемы с обновлением записей реестра (HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServices), функция завершается с ошибками, обработка которых может осуществляться обычным путем.

Основной поток процесса службы, которая вызывает функцию StartService-ControlDispatcher, связывает поток с SCM. SCM регистрирует службу с вызывающим потоком в качестве потока диспетчера службы. SCM не осуществляет возврата в вызывающий поток до тех пор, пока не завершат выполнение все службы. Заметьте, однако, что фактического запуска логических служб в этот момент не происходит; запуск службы требует вызова функции StartService, которая описывается далее в этой главе.

Типичная основная программа службы, соответствующая случаю единственной логической службы, представлена в программе 13.1.

#include "EvryThng.h"

void WINAPI ServiceMain(DWORD argc, LPTSTR argv[]);

static LPTSTR ServiceName = _T("SocketCommandLineService");

/* Главная программа запуска диспетчера службы. */

VOID _tmain(int argc, LPTSTR argv[]) {

 SERVICE_TABLE_ENTRY DispatchTable[] = {

  { ServiceName, ServiceMain },

  { NULL, NULL }

 };

 if (!StartServiceCtrlDispatcher(DispatchTable)) ReportError(_T("Ошибка при запуске диспетчера службы."), 1, TRUE);

 /* ServiceMain() начнет выполняться только после того, как ее */

 /* запустит SCM. Возврат сюда осуществляется только после того, */

 /* как завершится выполнение всех служб. */

 return;

} 

Функции ServiceMain()

Эти функции, которые указываются в таблице диспетчеризации, фигурирующей в программе 13.1, представляют логические службы. По сути, эти функции являются усовершенствованными версиями основной программы, преобразуемой в службу, и каждая логическая служба будет активизироваться в ее собственном потоке SCM. В свою очередь, логическая служба может запускать дополнительные потоки, например, рабочие потоки сервера, которые использовались в программах serverSK и serverNP. Часто внутри службы существует только одна логическая служба. Логическая служба в программе 13.2 получена путем соответствующей адаптации основного сервера из программы 12.2. В то же время, логические службы на основе сокетов и именованных каналов могут выполняться в рамках одной и той же службы Windows, что потребует предоставления основных функций обеих служб.

Несмотря на то что функция ServiceMain() является адаптированным вариантом функции main() с ее параметрами, представляющими количество аргументов и содержащую их строку, между ними имеется одно незначительное отличие: функция службы должна быть объявлена с типом void, а не иметь возвращаемое значение типа int, как в случае обычной функции main().

Для регистрации обработчика управляющих команд службы, который представляет собой функцию, вызываемую SCM для осуществления управления службой, требуется дополнительный код.

Регистрация управляющей программы службы

Обработчик управляющих команд службы, вызываемый SCM, должен обеспечивать управление соответствующей логической службой. Возможности обработчиков такого рода в ограниченном виде иллюстрирует обработчик управляющих сигналов консоли в сервере serverSK, устанавливающий глобальный флаг завершения выполнения. Однако, прежде всего, каждая логическая служба должна немедленно зарегистрировать свой обработчик с помощью функции RegisterServiceCtrlHandlerEx. Вызов этой функции должен помещаться в начало функции ServiceMain() и впоследствии нигде не повторяться. Обработчик вызывается SCM после получения запроса службы. 

RegisterServiceCtrlHandlerEx(LPCTSTR lpServiceName, LPHANDLER_FUNCTION_EX lpHandlerProc, LPVOID lpContext) 

lpServiceName — определяемое пользователем имя службы, которое предоставляется в соответствующем поле таблицы диспетчеризации, отведенном для данной логической функции.

lpHandlerProc — адрес функции расширенного обработчика, которая описывается в следующем разделе. Расширенный обработчик был добавлен в NT5, причем функция RegisterServiceCtrlHandlerEx заменяет функцию Register-ServiceCtrlHandler. Следующий параметр также был введен в NT5.

lpContext — определяемые пользователем данные, передаваемые обработчику. Благодаря этому обработчик может различать ассоциированные с ним службы, которых может быть несколько.

В случае ошибки возвращаемое функцией значение, которым является объект SEPARARE_STATUS_HANDLE, равно 0, а для анализа ошибок могут быть использованы обычные методы.

Настройка состояния службы

Теперь, когда управляющая программа зарегистрирована, необходимо сразу же перевести службу в состояние SERVICE_START_PENDING, воспользовавшись для этого функцией SetServiceStatus. Функция SetServiceStatus будет применяться еще в других местах для установки различных значений параметра состояния, информируя SCM о текущем состоянии службы. Описания других возможных состояний службы, характеризуемых значениями параметра состояния, отличными от SERVICE_STATUS_PENDING, приведены в табл. 13.3.

Обработчик службы должен устанавливать состояние службы при каждом вызове, даже если ее состояние не менялось.

Далее, любой из потоков службы может в любой момент вызвать функцию SetServiceStatus, чтобы сообщить данные, характеризующие степень выполнения задачи, а также предоставить информацию об ошибках или иную информацию, причем для периодического обновления состояния многие службы часто выделяют отдельный поток. Длительность временного промежутка между вызовами обновления состояния указывается в одном из полей структуры данных, выступающей в качестве параметра. Если в пределах указанного промежутка времени состояние не обновлялось, то SCM может предположить, что произошла ошибка.