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哈工大（威海）操作系统试验报告答案.doc

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.75M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    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？ 解：首先将所需要的文件拷贝到相应的目录中，执行命令发现不能运行成功，首先 是 C 盘根目录下面没有 CL.exe 文件.进入到文件夹 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 之后可以发现 CL.exe 文件，重新运行命令后仍然不能成 功，显示 fatal error C1034: iostream: no include path set 错误，经查找资料可知， 应该在命令行中首先运行 VCVARS32.BAT 命令如下： C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>VCVARS32.BAT 然后运行命令成功，成功生成 1-1.exe 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？）： 解：运行命令成功 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>1-1.exe 输出结果： hello,windows 2000 (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： 解：运行结果如下： C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>CL 1-2.cpp Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 12.00.8168 for 80x86 Copyright (C) Microsoft Corp 1984-1998. All rights reserved. 1-2.cpp Microsoft (R) Incremental Linker Version 6.00.8168 Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved. /out:1-2.exe 1-2.obj 运行 1-2.exe 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
    C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>CL 1-3.cpp /out:1-3.exe 1-3.obj 运行： C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>1-3.exe 输出结果： Current process priority:normal 截图如下： 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： C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>CL 1-4.cpp Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 12.00.8168 for 80x86 Copyright (C) Microsoft Corp 1984-1998. All rights reserved. 1-4.cpp Microsoft (R) Incremental Linker Version 6.00.8168 Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved. /out:1-4.exe 1-4.obj
    运行 1-4..exe 1.5 实验总结 1) 首先查找 CL.exe 文件的位置，然后将所需要的 cpp 代码文件拷贝到 CL.exe 所在的文件夹之中，保证在命令行模式执行命令的过程中不会出现找不到文 件之类的低级错误。 2) 通过本次实验我还学到了如何在命令行模式下编译 C++程序，在直接尝试中 遇到许多的错误，在解决错误的过程中我学到： cl.exe 要用到 MSDev98\Bin 目录下的 MSPDB60.DLL 解决第一个错误的方法有以下几种： A. 将电脑目录 C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\COMMON\MSDev98\Bin 下 面 的 MSPDB60.DLL 文件拷贝到 CL.exe 所在的
    文件夹中 B．在“我的电脑--属性--高级--环境变量”中， 添加如下变量： INCLUDE C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include LIB C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib C:\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio\Common\MSDev98\Bin;X:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 3） 第三个错误 fatal error C1034: iostream: no include path set 错误。 解决方案:经查找资料可知，应该在命令行中首先运行 VCVARS32.BAT 命令如 下： C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin>VCVARS32.BAT 然后运行命令成功。 在解决问题的同时我也学到：vcvars32.bat 文件设置适当的环境变量以启用 32 位命令行编译。 4） 关于程序文件 文件 1-1.cpp 内容比较简单，就是用 C++输出 hello,windows 2000 文件 1-2.cpp 是用 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，也就 是一个简单的 windows 编程，再次熟悉了 WinMain（）函数。 文件 1-3.cpp 是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。 文件 1-4.cpp 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。
    1.6 实验评价（教师） 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。
    表 2-1 实验记录 参数名称 使用目的 LPCTSTR lpApplivationNAME LPCTSTR lpCommandLine LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes BOOL bInheritHandle DWORD dwCreationFlage LPVOID lpEnvironment LPCTSTR lpCurrentDirectory STARTUPINFO lpStartupInfo 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。
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