logo资料库

哈工大威海操作系统实验报告.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.09M 资料格式：doc 举报 版权申诉
第1页 / 共51页
第2页 / 共51页
第3页 / 共51页
第4页 / 共51页
第5页 / 共51页
第6页 / 共51页
第7页 / 共51页
第8页 / 共51页
资料共51页，剩余部分请下载后查看
    实验 1 进程的描述与控制 Windows 2000 编程 (实验估计时间：100 分钟) 1.1 背景知识 Windows 2000 可以识别的应用程序包括控制台应用程序、GUI 应用程序和服务应 用程序。控制台应用程序可以创建 GUI，GUI 应用程序可以作为服务来运行，服务也 可以向标准的输出流写入数据。不同类型应用程序间的惟一重要区别是其启动方法。 Windows 2000 是以 NT 技术构建的，它提供了创建控制台应用程序的能力，使用 户可以利用标准的 C++工具，如 iostream 库中的 cout 和 cin 对象，来创建小型应用程序。 当系统运行时，Windows 2000 的服务通常要向系统用户提供所需功能。 服务应用程序类型需要 ServiceMail()函数，由服务控制管理器(SCM)加以调用。 SCM 是操作系统的集成部分，负责响应系统启动以开始服务、指导用户控制或从另一 个服务中来的请求。其本身负责使应用程序的行为像一个服务，通常，服务登录到特 殊的 LocalSystem 账号下，此账号具有与开发人员创建的服务不同的权限。 当 C++编译器创建可执行程序时，编译器将源代码编译成 OBJ 文件，然后将其与 标准库相链接。产生的 EXE 文件是装载器指令、机器指令和应用程序的数据的集合。 装载器指令告诉系统从哪里装载机器代码。另一个装载器指令告诉系统从哪里开始执 行进程的主线程。在进行某些设置后，进入开发者提供的 main()、Servicemain()或 WinMain()函数的低级入口点。机器代码中包括控制逻辑，它所做的事包括跳转到 Windows API 函数，进行计算或向磁盘写入数据等。 Windows 允许开发人员将大型应用程序分为较小的、互相有关系的服务模块，即 动态链接库(DLL)代码块，在其中包含应用程序所使用的机器代码和应用程序的数据。 1.2 实验目的 通过对 Windows 2000 编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解 Windows 2000 的结构。 1.3 工具/准备工作 在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。 您需要做以下准备： 1）一台运行 Windows 2000 Professional 操作系统的计算机。 2）计算机中需安装 Visual C++ 6.0 专业版或企业版。 1.4 实验内容与步骤 (1)、简单的控制台应用程序 我们先来创建一个名为“Hello，World”的应用程序。
    步骤 1：登录进入 Windows 2000 Professional。 步骤 2：利用输入输出类 iostream 和 std::cout 编写一个控制台小程序，在屏幕上显 示“hello,windows 2000”，并把代码保存为 1-1.cpp。 步骤 3：在“开始”菜单中单击“程序”、“附件”、“命令提示符”，进入 Windows “命 令提示符”窗口，并利用简单的标准命令行： C：\>CL 1-1.cpp 来创建可执行的 1-1.exe。 操作能否正常进行？如果不行，原因是什么？ 不能，cl 环境变量没有配置，系统找不到 cl 命令。 解决方法：在命令行中执行 set，查看环境变量中是否有 VS100COMNTOOLS=c:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools\ 然后运行>call "%VS100COMNTOOLS%"vsvars32.bat 批处理文件进行设置 环境变量配置好，执行 cl 1-1.cpp 步骤 4：运行 1-1.exe 程序，产生用户键入的一行文字。 运行结果（如果运行不成功，原因是什么？）：
    编译连接成功，执行 exe 文件。1-1.exe (2)、GUI 应用程序 在下面的实验中，用 C++编译器创建一个 GUI 应用程序，代码应包括 WinMain() 方法，这是 GUI 类型的应用程序的标准入口点。 步骤 1：用 Windows.h 头文件、WinMain()、MessageBox() API 函数、用 pragma 指 令指示编译器/连接器找到 User32.lib 库文件编写一段小程序，在屏幕上显示一个窗口， 消息框中显示“Hello,Windows 2000",消息框标是用"Greeting",消息框中设一个“OK” 按钮，代码保存为 1-2.cpp 步骤 2：在“命令提示符”窗口运行 CL.exe，产生 1-2.exe 文件： C：\>CL 1-2.cpp 运行结果： 运行 exe 文件。 3、进程对象 操作系统将当前运行的应用程序看作是进程对象。利用系统提供的惟一的称为句 柄（HANDLE）的号码，就可与进程对象交互，这一号码只对当前进程有效。 本实验编写一个简单的进程句柄的应用，在系统中运行的任何进程都可调用 GetCurrentProcess() API 函数，返回标识进程本身的句柄；再利用 GetPriorityClass()获得 进程的优先级，用 cout 函数在屏幕上把得到的进程优先级在屏幕上显示出来。 步骤 1：将程序键入记事本中，并把代码保存为 1-3.cpp 步骤 2：在“命令提示符”窗口运行 CL.exe，产生 1-3.exe 文件：
    C：\>CL 1-3.cpp 运行结果 运行 exe 文件： 步骤 3：编写一段程序，利用句柄查出进程的详细信息，首先利用 Windows 2000 的新特性工具帮助库 tlhelp.h 来获得当前运行的所有进程的快照。然后应用程序进入快 照中的每一个进程，得到其以 PROCESSENTRY32 结构表示的属性，这一结构用来向 OpenProcess() API 函数提供进程的 ID。Windows 跟踪每一进程的有关时间，通过打开 的进程句柄和 GetProcessTime（） API 来查询得到有关时间。然后计算进程在内核模 式下消耗的时间占总时间的百分比。 将程序键入记事本中，并把代码保存为 1-4.cpp。 步骤 4：在“命令提示符”窗口运行 CL.exe，产生 1-4.exe 文件： C:\>CL 1-4.cpp 运行结果：
    运行 exe 文件： 直接运行 1-4.exe 会崩。在程序中加了一个语句，不会崩了。
    1.5 实验总结 实验 1 使用 CL 命令编译 C++源文件，熟悉了基本的编译运行步骤，又通过 1-3,1-4 利用 windows 系统自带的 API 获得当前进程的优先级和所有进程的基本信息。 通过本实验了解了使用命令行方式编译和运行 C++源文件的过程，并了解和应用 了关于进程的基本的 API，获取进程优先级和进程的详细信息，较好的理解了 windows 系统的结构。 实验 2 进程的描述与控制 Windows 2000 进程的一生 (实验估计时间：100 分钟) 2.1 背景知识 Windows 2000 所创建的每个进程都从调用 CreateProcess() API 函数开始，该函数 的任务是在对象管理器子系统内初始化进程对象。每一进程都以调用 ExitProcess()或 TerminateProcess() API 函数终止。通常应用程序的框架负责调用 ExitProcess()函数，对 于 C++运行库来说，这一调用发生在应用程序的 main()函数返回之后。 1. 创建进程 CreateProcess()调用的核心参数是可执行文件运行时的文件名及其命令行。表 2-1 详细地列出了每个参数的类型和名称。
    参数名称 LPCTSTR lpApplivationNAME LPCTSTR lpCommandLine LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes BOOL bInheritHandle DWORD dwCreationFlage LPVOID lpEnvironment LPCTSTR lpCurrentDirectory STARTUPINFO lpStartupInfo 表 2-1 实验记录 使用目的 全部或部分地指明包括可执行代码的 EXE 文件 的文件名 向可执行文件发送的参数 返回进程句柄的安全属性，主要指明这一句柄 是否应该由其他子进程所继承。 返回进程的主线程的句柄的安全属性 一种标志，告诉系统允许新进程继承创建者进 程的句柄 特殊的创建标志（如 CREATE_SUSPENDED） 的位标记 向新进程发送的一套环境变量；如为 null 值则 发送调用者环境 新进程的启动目录 STARTUPINFO 结构，包括新进程的输入和输出 配置的详情 LPPROCESS_INFORMATION 调用的结果块；发送新应用程序的进程和主线 lpProcessInformation 程的句柄和 ID 可以指定第一个参数，即应用程序的名称，其中包括相对于当前进程的当前目录 的全路径或者利用搜索方法找到路径；lpCommandLine 参数允许调用者向新应用程序 发送数据；接下来的三个参数与进程和它的主线程以及返回的指向该对象的句柄的安 全性有关。 然后是标志参数，用以在 dwCreationFlags 参数中指明系统应该给予新进程什么行 为。经常使用的标志是 CREATE_SUSPNDED，告诉主线程立刻暂停。当准备好时，应 该 使 用 ResumeThread() API 来 启 动 进 程 。 另 一 个 常 用 的 标 志 是 CREATE_NEW_CONSOLE，告诉新进程启动自己的控制台窗口，而不是利用父窗口， 这一参数还允许设置进程的优先级，用以向系统指明，相对于系统中所有其他的活动 进程来说，给此进程多少 CPU 时间。 接着是 CreateProcess()函数调用所需要的三个通常使用缺省值的参数，第一个参 数是 lpEnvironment 参数，指明为新进程提供的环境；第二个参数是 lpCurrentDirectory, 可用于向主创进程发送与缺省目录不同的新进程使用的特殊的当前目录；第三个参数 是 STARTUPINFO 数据结构中所必需的，用于在必要时指明新应用程序的主窗口的外 观。 CreateProcess（）的最后一个参数是用于新进程对象及其主线程的句柄和 ID 的返 回值缓冲区，以 PROCESS_INFORMATION 结构中返回的句柄调用 Close_Handle() API 函数是重要的，因为如果不将这些句柄关闭的话，有可能危及主创进程终止之前的任 何未释放的资源。 2. 正在运行的进程 如果一个进程程拥有至少一个执行线程，则为正在系统中运行的进程。通常这种 进程使用主线程来指示它的存在，当主线程结束时，调用 Exitprocess() API 函数，通知 系统终止它所拥有的所有正在运行、准备运行或正在挂起的其他线程。当进程正在运
    行时，可以查看它的许多特性，其中少数特性也允许加以修改。 首先可查看的进程特性是系统进程标识符（PID），可利用 GetCurrentProcessId() API 函数来查看，与 GetCurrentProcess()相似，对该函数的调用不能失败，但返回的 PID 在 整个系 统中都可使 用，其他可 显示当前 进程信息的 API 函数还 有 GetStartInfo() 和 GetprocessShutdownParameters(),可给出进程存活期内的配置详情。 通常，一个进程需要它运行期环境的信息，例如 API 函数 GetModuleFileName()和 GetcommandLine(),可以给出 CreateProcess()中的参数以启动应用程序。在创建应用程序 时可使用的另一个 API 函数是 IsDebuggerPresent()。 可利用 API 函数 GetGuiResources()来查看进程的 GUI 资源，此函数既可返回指定 进程中的打开的 GUI 对象的数目，也可返回指定进程中打开的 USER 对象的数目。进 程 的 其 他 性 能 信 息 可 通 过 GetProcessIoCounters() 、 GetProcessPriorityBoost （ ）、 GetProcessTimes()和 GetProcessWorkingSetSize() API 得到，以上这几个 API 函数都只需 要具有 PROCESS_QUERY_INFORMATION 访问权限的指向所感兴趣进程的句柄。 另一个可用于进程信息查询的 API 函数是 GetProcessVersion(),此函数只需感兴趣进 程的 PID（进程标识号）。 3. 终止进程 所有进程都是以调用 ExitProcess()或者 TerminateProcess()函数结束的，但最好使用 前者而不要使用后者，因为进程是在完成了它的所有的关闭“职责”之后以正常的终 止方式来调用前者的。而外部进程通常调用后者即突然终止进程的进行，由于关闭时 的途径不太正常，有可能引起错误的行为。 TerminateProcess() API 函数只要打开带有 PROCESS_TERMINATE 访问权的对象， 就可以终止进程，并向系统返回指定的代码，这是一种“野蛮”的终止进程的方式， 但是有时却是需要的。 如果开发人员确实有机会来设计“谋杀”（终止别的进程的进程）和“受害”进程 （被终止的进程）时，应该创建一个进程间通信的内核对象，如一个互斥程序，这样 一来，“受害”进程只在等待或同期性地测试它是否应该终止。 2.2 实验目的 1）通过创建进程、观察正在运行的进程和终止进程的程序设计和调试操作，进一 步熟悉操作系统的进程概念，理解 Windows 2000 进程的“一生”。 2）通过编写和分析实验程序，学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方 法。 2.3 工具/准备工作 在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。 您需要做以下准备： 1）一台运行 Windows 2000 Professional 操作系统的计算机。 2）计算机中需安装 Visual C++ 6.0 专业版或企业版。 2.4 实验内容与步骤 请回答：
    分享到：
    赞 收藏

    相关推荐

    资料库

    课程资源

    共收录17145份资料，累计13个分类，关注成员有19位，主要包括：PHP,网络管理,网页制作,Java,.Net,数据库,3G/移动开发,C/C++,游戏开发,嵌入式,讲义,软件测试,专业指导

    热门标签

    PHP 网络管理 网页制作 Java .Net 数据库 3G/移动开发 C/C++ 游戏开发 嵌入式 讲义 软件测试 专业指导

    最新资料