Сегодня я расскажу о еще одном методе написания многопоточных программ на VB6, а именно создание потока в Native DLL. В принципе здесь нет ничего сложного, передаем в CreateThread адрес экспортируемой функции и она будет исполнена в другом потоке. Все бы хорошо, но стандартными, документированными возможностями VB6 не позволяет создавать нативные DLL. Но не все так плохо, есть несколько приемов, с помощью которых можно создать нативную DLL, начиная от подмены линкера и заканчивая . Как раз последний способ мы и будем использовать для создания DLL. Для начала нужно решить, что нам вообще нужно от DLL, чтобы можно было применить многопоточность. В прошлый раз я делал загрузку файла, сейчас я решил уделить внимание вычислениям. Т.е. в новом потоке у нас будут производится вычисления, а основной поток будет обслуживать GUI. Для теста я разработал DLL для работы с графикой, а если быть точнее то в DLL будут функции, которые преобразуют растровое изображение - накладывают различные эффекты.
Как-то давно, когда я начинал программировать, и изучал фильтры на основе свертки, то мне очень не нравилась "тормознутость" этих методов. Теперь есть возможность засунуть вычисления в другой поток без блокировки главного. Я создал 10 функций, которые будут экспортироваться:
Все функции имеют один и тот же прототип для того чтобы можно было вызывать из в отдельно потоке, принимают структуру ThreadData в качестве аргумента. Опишу поля подробней:
pix() - двухмерный массив пикселов типа Byte, первая размерность задает RGBQUAD поля по горизонтали, вторая по вертикали. Т.е. pix(0,0) содержит синюю компоненту 0x0 пиксела, pix(1,0) - зеленую комопненту 0x0 пиксела, pix(2,0) - красную компоненту, pix(4,0) - синюю компоненту 1x0 пиксела и т.д. Как видно на вход подается массив пикселов в формате 32 бит на пиксел. Отсюда следует что первая размерность будет в 4 раза больше чем ширина картинки, а вторая - соответствовать высоте.
value - величина эффекта. Например для GaussianBlur этот параметр отвечает за силу размытия, а в "Рыбьем глазе" за величину искажения. Для каждого эффекта свои диапазоны изменения value.
percent - это ответный параметр. В нем содержится значение, характеризующее процент выполнения функции и из него мы в основном потоке будем обновлять прогрессбар. Диапазон от 0 до 1.
Также помимо основных экспортируемых функций, у нас содержится еще вспомогательная неэкспортируемая функция Convolution, которая вычисляет свертку. На основании свертки в моей реализации работают эффекты тиснения, выделения краев и резкости.
На этом описание модуля закончено, теперь перейдем непосредственно к созданию DLL.
Итак, как я уже сказал мы будем создавать DLL с помощью недокументированных ключей компиляции. С этим понятно, теперь предстоит сделать выбор - какой тип проекта выбрать. Забегая вперед скажу что лучше выбрать ActiveX Dll, т.к. из нее легко получить некоторую информацию, которая нам нужна будет в дальнейшем. Хотя можно использовать и Standart EXE, разницы особой нет. Если почитать об ключах компиляции, то автор топика написал:
никакой «инициализации рантайма» нет
, поэтому мы сами будем инициализировать рантайм. Об ограничениях неинициализированного ранайма я немного писал в предыдущем посте. Сама инициализация не нужна, если к примеру использовать эту DLL в VB6, т.к. рантайм (а точнее поток) уже инициализирован. Так что для обычных функций, вызываемых в том же потоке из VB6 такая DLL будет выполнять свои задачи на 100%. Именно поэтому можно в сети встретить много дисскусий что нативные DLL, созданные в VB6 не работают в других языках. Все дело в инициализации.
Как же нам инициализировать поток для полноценной работы нашей DLL. Во-первых, нам нужно определить свою точку входа DllMain. Как это сделать? Для этого существует ключ ENTRY линкера. Вписываем имя нашей функции и наша DLL стартует с нее. Прототип этой функции должен быть следующим:
В hInstDLL - передается базовый адрес загрузки модуля (он же hInstance, hModule), в fdwReason передается значение указывающее причину вызова этой функции. Существует 4 случая вызова этой функции, когда DLL загружается в адресное пространство процесса (DLL_PROCESS_ATTACH), когда создается новый поток в процессе (DLL_THREAD_ATTACH) и соответственно два парных противоположных случая при корректном завершении потока (DLL_THREAD_DETACH) и выгрузке DLL из памяти (DLL_PROCESS_DETACH), также корректном. lpReserved - нам не важен. Теперь при загрузке DLL будет вызываться наша функция и мы сможем делать инициализацию. С этим понятно. Теперь представим ситуацию, что DLL загрузилась в АП процесса, а процесс создал поток и оба вызвали функцию Foo, что будет? Какое значение будет иметь переменная Temp после окончания потоков?
Visual Basic
1
2
3
4
5
6
' Код DLLDim Temp AsLongPublicSub foo()
Temp = App.ThreadID
EndSub
Все зависит от того, какой поток последним запишет значение в переменную Temp, а это нельзя знать точно. Возникла проблема - переменные уровня модуля стали разделяемыми, они доступны всем потокам процесса для модификации, а это может породить много ошибок (состояние гонки, блокировки и т.п.). К счастью есть выход из этой ситуации - использование локального хранилища потока (TLS) для хранения потокозависимых данных. Можно делать это вручную через специальные функции (TlsAlloc, TlsFree, TlsSetValue, TlsGetValue), либо поручить эту задачу компилятору, что более удобней. Для этого существует опция Threading model в свойствах проекта. Если там стоит Single Threaded, то все переменные будут общими, а если Apartment Threaded - то каждый поток получит свою копию переменных. С этим понятно. В нашем модуле нет общих переменных поэтому мы выбираем Single Threaded.
Теперь по поводу инициализации рантайма. Методика инициализации рантайма для создания Native DLL, которая будет описана дальше, впервые была в проекте FireNativeDLL. Учитывая то, что ActiveX DLL работают в многопоточных программах (без труда можно работать с такой DLL например в Delphi или C++), то значит можно инициализировать поток пойдя методом создания объекта. После просмотра внутренностей ActiveX DLL, было выявлено что точка входа вызывает UserDllMain из рантайма, передавая первыми двумя параметрами два указателя:
Итак, чтобы начать инициализацию нужно вызвать из нашей точки входа UserDllMain из VB6, но нужно достать 2 параметра. Пока мы этого делать не будем, т.к. одного вызова UserDllMain недостаточно, иначе можно было бы не заморачиваться а оставить как есть, она вызывается по умолчанию. Инициализация потока выполняется при создании объекта из ActiveX DLL. Для того чтобы создать объект нужно вызвать функцию DllGetClassObject из DLL. Давайте посмотрим как выглядит эта функция внутри, а заодно и другие экспортируемые функции:
Функция DllGetClassObject пересылает данные в функцию VBDllGetClassObject из рантайма дополнительно передавая первыми тремя параметрами указатели. Видно что 2 указателя, передаваемые в UserDllMain первыми двумя параметрами, эквивалентны первым двум указателям передаваемым в VBDllGetClassObject, а третий параметр соответствует структуре VBHeader которая описывает проект. В моей версии рантайма первым параметром (lphInst) передается указатель в который UserDllMain записывает hInstance библиотеки, второй (lpUnk) параметр не используется ни одной функцией. Возможно что в каких-нибудь других версиях рантайма эти параметры будут использоваться по-другому, поэтому стоит передать правильные значения.
Теперь нужно получить адреса этих данных. Для этого, анализируя опкоды, получаем их к примеру из DllGetClassObject:
Адрес VBHeader будет равен адресу функции DllGetClassObject + 2 (пропускаем опкод POP EAX, и PUSH)
Адрес lpUnk будет равен адресу функции DllGetClassObject + 7
Адрес lphInstance будет равен адресу функции DllGetClassObject + 12
Получить адрес из UserDllMain очень просто, т.к. нам известен хендл библиотеки (он передается первым параметром); вызываем GetProcAddress и получаем адрес DllGetClassObject. Далее получаем значения через GetMem4. Хочу отметить что все API функции должны быть объявлены в библиотеке типов, для этого я скомпилировал DllInitialize.tlb, после компиляции она не нужна. Для вызова VBDllGetClassObject используем в качестве IID - IUnknown, в качестве CLSID - IID_NULL. Также для инициализации COM должна быть вызвана функция CoInitialize. Если теперь попробовать собрать DLL, то все будет работать, но нужно учитывать что при первом вызове VBDllGetClassObject все модульные переменные инициализируются значениями по умолчанию. Поэтому нужно полученные переменные до вызова сохранить в локальных переменных, а после уже можно сохранять в модульные. Также нужно учитывать потоковую модель проекта: для Apartment, в функции DllMain не должно быть обращений к модульным переменным. Для обеих моделей я создал 2 модуля:
Для single threaded:
И настраиваем потоковую модель проекта в single threaded, также нужно в проект добавить класс, иначе проект не скомпилируется. По желанию можно также добавить функциональность ActiveX DLL, тогда можно с этой DLL работать и как с ActiveX, и как с обычной нативной импортируя функции.
Для тестирования DLL была написана мини-программа:
Программа достаточно простая, все действия прокомментированы. Основные моменты я дополнительно поясню. При загрузке формы загружается наша DLL, и хендл библиотеки сохраняется в переменной hLib. Далее загружается изображение по умолчанию, расположенное в папке проекта. В процедуре загрузки изображения (LoadImage), заполняются основные поля структуры BITMAPINFO и выделяется массив под пиксели рисунка, для того чтобы потом можно было получить их через GetDiBits. Процедура RunEffect запускает функцию из DLL в отдельном потоке (RunProcedure). Для исключения запуска нескольких потоков в процедуре RunProcedure стоит проверка, если поток запущен, то установить переменную флаг (quene) и выйти не запуская ничего. Если поток не запущен, то получить пиксели через GetDiBits, и подготовив данные для потока (td), запустить функцию в отдельном потоке. Также при создании включается таймер обновления состояния. В процедуре таймера обновляется состояние прогрессбара исходя из значения переменной td.percent, и если поток успешно закончил свое выполнение (функция вернула не 0) обновляем данные в пикчербоксе через SetDIBitsToDevice. При окончании, если в переменной quene было True, то запускаем эффект, это позволит изменять значение величины эффекта или сам эффект пока идет обработка.
Как видно из примера многопоточность отлично работает в VB6. К тому же эту DLL можно использовать в любом ЯП. В следующей части я опишу пример внедрения DLL и переопределение оконной процедуры, что даст возможность отслеживать различные события в других приложениях, перехватывать API функции и многое другое.
________________________________________ ________________________________________ _______________
Все вышеописанное является моим личным исследованием и поэтому могут быть любые "подводные камни", о которых я не знаю. О любых багах можете сообщать мне, я постараюсь решить. Отдельную благодарность хотелось бы выразить , за открытие недокументированных ключей компилятора/компоновщика.
Программа опроса у. з. расходомера SLS-720F
Программа опрашивает один раз в минуту три ультразвуковых расходомера SLS-720F через интерфейс RS-485 по протоколу Modbus RTU.
Опрашиваются регистры. . .
При установке Windows 11 на виртуальную машину Hyper-V 2-го поколения вылезла такая ошибка:
Решение: в параметрах виртуальной машины, в разделе "Безопасность" (Security) активировать флаг. . .
Кубический Вагинокапитализм в Minecraft: Математический инвариант ОДУ и рок Стивов-бонобо
Главная задача разработанной «Модели Всего» — наглядно продемонстрировать наличие системной «судьбы». . .
Проектом выходного дня стало написание Книги шифров Виженера. Итогом стала версия 200, синий туман.
Синий туман назван так, потому что замораживает текст под собой. Нажатие синих кнопок управляют. . .
Здравствуйте, друзья! Эта запись блога предназначена именно для вас - для моих дорогих друзей, которые знали меня лично. Чтобы ответить на вопрос - а что же со мной произошло на самом деле? Я учился. . .
ILETXiw9bMQ
Основная суть и тезисы по измерениям:
0D (Нулевое измерение): точка, не имеющая длины, ширины, высоты или объема.
Объект не может перемещаться в 0D.
1D (Первое измерение):. . .
Памятка по разработке для панелей Weintek
ВВЕДЕНИЕ
Ранее, при реализации проектов основное внимание уделял разработке управляющей программы для контроллера, а панели оператора доставалось время. . .