高等學(xué)校計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終答案

1、實(shí)驗(yàn)1進(jìn)程的描述與控制Windows 2000編程(實(shí)驗(yàn)估計(jì)時(shí)間：100分鐘)1.1 背景知識(shí) Windows 2000 可以識(shí)別的應(yīng)用程序包括控制臺(tái)應(yīng)用程序、GUI應(yīng)用程序和服務(wù)應(yīng)用程序?？刂婆_(tái)應(yīng)用程序可以創(chuàng)建GUI，GUI應(yīng)用程序可以作為服務(wù)來(lái)運(yùn)行，服務(wù)也可以向標(biāo)準(zhǔn)的輸出流寫入數(shù)據(jù)。不同類型應(yīng)用程序間的惟一重要區(qū)別是其啟動(dòng)方法。 Windows 2000是以NT技術(shù)構(gòu)建的，它提供了創(chuàng)建控制臺(tái)應(yīng)用程序的能力，使用戶可以利用標(biāo)準(zhǔn)的C+工具，如iostream庫(kù)中的cout和cin對(duì)象，來(lái)創(chuàng)建小型應(yīng)用程序。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，Windows 2000的服務(wù)通常要向系統(tǒng)用戶提供所需功能。 服務(wù)應(yīng)用程序類

2、型需要ServiceMail()函數(shù)，由服務(wù)控制管理器(SCM)加以調(diào)用。SCM是操作系統(tǒng)的集成部分，負(fù)責(zé)響應(yīng)系統(tǒng)啟動(dòng)以開始服務(wù)、指導(dǎo)用戶控制或從另一個(gè)服務(wù)中來(lái)的請(qǐng)求。其本身負(fù)責(zé)使應(yīng)用程序的行為像一個(gè)服務(wù)，通常，服務(wù)登錄到特殊的LocalSystem賬號(hào)下，此賬號(hào)具有與開發(fā)人員創(chuàng)建的服務(wù)不同的權(quán)限。 當(dāng)C+編譯器創(chuàng)建可執(zhí)行程序時(shí)，編譯器將源代碼編譯成OBJ文件，然后將其與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)相鏈接。產(chǎn)生的EXE文件是裝載器指令、機(jī)器指令和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)的集合。裝載器指令告訴系統(tǒng)從哪里裝載機(jī)器代碼。另一個(gè)裝載器指令告訴系統(tǒng)從哪里開始執(zhí)行進(jìn)程的主線程。在進(jìn)行某些設(shè)置后，進(jìn)入開發(fā)者提供的main()、Servic

3、emain()或WinMain()函數(shù)的低級(jí)入口點(diǎn)。機(jī)器代碼中包括控制邏輯，它所做的事包括跳轉(zhuǎn)到Windows API函數(shù)，進(jìn)行計(jì)算或向磁盤寫入數(shù)據(jù)等。 Windows允許開發(fā)人員將大型應(yīng)用程序分為較小的、互相有關(guān)系的服務(wù)模塊，即動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)代碼塊，在其中包含應(yīng)用程序所使用的機(jī)器代碼和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。 1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)對(duì)Windows 2000編程，進(jìn)一步熟悉操作系統(tǒng)的基本概念，較好地理解Windows 2000的結(jié)構(gòu)。1.3 工具/準(zhǔn)備工作 在開始本實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)回顧教科書的相關(guān)內(nèi)容。 您需要做以下準(zhǔn)備： 1）一臺(tái)運(yùn)行Windows 2000 Professional 操作系統(tǒng)的

4、計(jì)算機(jī)。 2）計(jì)算機(jī)中需安裝Visual C+ 6.0 專業(yè)版或企業(yè)版。1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 (1)、簡(jiǎn)單的控制臺(tái)應(yīng)用程序 我們先來(lái)創(chuàng)建一個(gè)名為“Hello，World”的應(yīng)用程序。 步驟1：登錄進(jìn)入Windows 2000 Professional。 步驟2：利用輸入輸出類iostream和std:cout編寫一個(gè)控制臺(tái)小程序，在屏幕上顯示“hello,windows 2000”，并把代碼保存為1-1.cpp。 步驟3：在“開始”菜單中單擊“程序”、“附件”、“命令提示符”，進(jìn)入Windows “命令提示符”窗口，并利用簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)命令行： C：CL 1-1.cpp來(lái)創(chuàng)建可執(zhí)行的1-1.ex

5、e。 操作能否正常進(jìn)行？如果不行，原因是什么？解：首先將所需要的文件拷貝到相應(yīng)的目錄中，執(zhí)行命令發(fā)現(xiàn)不能運(yùn)行成功，首先是C盤根目錄下面沒(méi)有CL.exe文件.進(jìn)入到文件夾C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Bin之后可以發(fā)現(xiàn)CL.exe文件，重新運(yùn)行命令后仍然不能成功，顯示fatal error C1034: iostream: no include path set錯(cuò)誤，經(jīng)查找資料可知，應(yīng)該在命令行中首先運(yùn)行VCVARS32.BAT 命令如下：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinVCVARS3

6、2.BAT然后運(yùn)行命令成功，成功生成1-1.exe 步驟4：運(yùn)行1-1.exe程序，產(chǎn)生用戶鍵入的一行文字。 運(yùn)行結(jié)果（如果運(yùn)行不成功，原因是什么？）： 解：運(yùn)行命令成功C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Bin1-1.exe輸出結(jié)果：hello,windows 2000 (2)、GUI應(yīng)用程序 在下面的實(shí)驗(yàn)中，用C+編譯器創(chuàng)建一個(gè)GUI應(yīng)用程序，代碼應(yīng)包括WinMain()方法，這是GUI類型的應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)入口點(diǎn)。 步驟1：用Windows.h頭文件、WinMain()、MessageBox() API函數(shù)、用pragma指令指示編譯器/連接

7、器找到User32.lib庫(kù)文件編寫一段小程序，在屏幕上顯示一個(gè)窗口，消息框中顯示“Hello,Windows 2000,消息框標(biāo)是用Greeting,消息框中設(shè)一個(gè)“OK”按鈕，代碼保存為1-2.cpp 步驟2：在“命令提示符”窗口運(yùn)行CL.exe，產(chǎn)生1-2.exe文件： C：CL 1-2.cpp 運(yùn)行結(jié)果： 解：運(yùn)行結(jié)果如下：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinCL 1-2.cppMicrosoft (R) 32-bit C/C+ Optimizing Compiler Version 12.00.8168 for 80x86Copy

8、right (C) Microsoft Corp 1984-1998. All rights reserved.1-2.cppMicrosoft (R) Incremental Linker Version 6.00.8168Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved./out:1-2.exe1-2.obj運(yùn)行1-2.exe 3、進(jìn)程對(duì)象 操作系統(tǒng)將當(dāng)前運(yùn)行的應(yīng)用程序看作是進(jìn)程對(duì)象。利用系統(tǒng)提供的惟一的稱為句柄（HANDLE）的號(hào)碼，就可與進(jìn)程對(duì)象交互，這一號(hào)碼只對(duì)當(dāng)前進(jìn)程有效。 本實(shí)驗(yàn)編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程句柄的應(yīng)用，在

9、系統(tǒng)中運(yùn)行的任何進(jìn)程都可調(diào)用GetCurrentProcess() API函數(shù)，返回標(biāo)識(shí)進(jìn)程本身的句柄；再利用GetPriorityClass()獲得進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，用cout函數(shù)在屏幕上把得到的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)在屏幕上顯示出來(lái)。 步驟1：將程序鍵入記事本中，并把代碼保存為1-3.cpp 步驟2：在“命令提示符”窗口運(yùn)行CL.exe，產(chǎn)生1-3.exe文件： C：CL 1-3.cpp 運(yùn)行結(jié)果 C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinCL 1-3.cpp/out:1-3.exe1-3.obj運(yùn)行：C:Program FilesMicrosoft Vis

10、ual StudioVC98Bin1-3.exe輸出結(jié)果：Current process priority:normal截圖如下： 步驟3：編寫一段程序，利用句柄查出進(jìn)程的詳細(xì)信息，首先利用Windows 2000的新特性工具幫助庫(kù)tlhelp.h來(lái)獲得當(dāng)前運(yùn)行的所有進(jìn)程的快照。然后應(yīng)用程序進(jìn)入快照中的每一個(gè)進(jìn)程，得到其以PROCESSENTRY32結(jié)構(gòu)表示的屬性，這一結(jié)構(gòu)用來(lái)向OpenProcess() API函數(shù)提供進(jìn)程的ID。Windows跟蹤每一進(jìn)程的有關(guān)時(shí)間，通過(guò)打開的進(jìn)程句柄和GetProcessTime（） API來(lái)查詢得到有關(guān)時(shí)間。然后計(jì)算進(jìn)程在內(nèi)核模式下消耗的時(shí)間占總時(shí)間的百

11、分比。 將程序鍵入記事本中，并把代碼保存為1-4.cpp。 步驟4：在“命令提示符”窗口運(yùn)行CL.exe，產(chǎn)生1-4.exe文件： C:CL 1-4.cpp 運(yùn)行結(jié)果：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinCL 1-4.cppMicrosoft (R) 32-bit C/C+ Optimizing Compiler Version 12.00.8168 for 80x86Copyright (C) Microsoft Corp 1984-1998. All rights reserved.1-4.cppMicrosoft (R) Increm

12、ental Linker Version 6.00.8168Copyright (C) Microsoft Corp 1992-1998. All rights reserved./out:1-4.exe1-4.obj運(yùn)行1-4.exe1.5 實(shí)驗(yàn)總結(jié)1) 首先查找CL.exe文件的位置，然后將所需要的cpp代碼文件拷貝到CL.exe所在的文件夾之中，保證在命令行模式執(zhí)行命令的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)找不到文件之類的低級(jí)錯(cuò)誤。2) 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)我還學(xué)到了如何在命令行模式下編譯C+程序，在直接嘗試中遇到許多的錯(cuò)誤，在解決錯(cuò)誤的過(guò)程中我學(xué)到：cl.exe要用到MSDev98Bin目錄下的MSPDB60.DL

13、L解決第一個(gè)錯(cuò)誤的方法有以下幾種：A. 將電腦目錄C:Program FilesMicrosoft Visual StudioCOMMONMSDev98Bin下面的MSPDB60.DLL文件拷貝到CL.exe所在的文件夾中B在“我的電腦-屬性-高級(jí)-環(huán)境變量”中， 添加如下變量：INCLUDEC:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98IncludeLIBC:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98LibC:ProgramFilesMicrosoftVisualStudioCommonMSDev98Bin;X:Pr

14、ogram FilesMicrosoft Visual StudioVC98Bin3） 第三個(gè)錯(cuò)誤fatal error C1034: iostream: no include path set錯(cuò)誤。解決方案:經(jīng)查找資料可知，應(yīng)該在命令行中首先運(yùn)行VCVARS32.BAT 命令如下：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinVCVARS32.BAT然后運(yùn)行命令成功。在解決問(wèn)題的同時(shí)我也學(xué)到：vcvars32.bat 文件設(shè)置適當(dāng)?shù)沫h(huán)境變量以啟用 32 位命令行編譯。4） 關(guān)于程序文件文件 1-1.cpp內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，就是用C+輸出hello,wi

15、ndows 2000文件1-2.cpp是用Windows.h頭文件、WinMain()、MessageBox() API函數(shù)、用pragma指令指示編譯器/連接器找到User32.lib庫(kù)文件編寫一段小程序，也就是一個(gè)簡(jiǎn)單的windows編程，再次熟悉了WinMain（）函數(shù)。文件1-3.cpp是一個(gè)簡(jiǎn)單的進(jìn)程句柄的應(yīng)用，在系統(tǒng)中運(yùn)行的任何進(jìn)程都可調(diào)用GetCurrentProcess() API函數(shù)，返回標(biāo)識(shí)進(jìn)程本身的句柄；再利用GetPriorityClass()獲得進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，用cout函數(shù)在屏幕上把得到的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)在屏幕上顯示出來(lái)。文件1-4.cpp利用Windows 2000的新特

16、性工具幫助庫(kù)tlhelp.h來(lái)獲得當(dāng)前運(yùn)行的所有進(jìn)程的快照。1.6 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)（教師） 實(shí)驗(yàn)2進(jìn)程的描述與控制Windows 2000進(jìn)程的一生(實(shí)驗(yàn)估計(jì)時(shí)間：100分鐘)2.1 背景知識(shí) Windows 2000 所創(chuàng)建的每個(gè)進(jìn)程都從調(diào)用CreateProcess() API函數(shù)開始，該函數(shù)的任務(wù)是在對(duì)象管理器子系統(tǒng)內(nèi)初始化進(jìn)程對(duì)象。每一進(jìn)程都以調(diào)用ExitProcess()或TerminateProcess() API函數(shù)終止。通常應(yīng)用程序的框架負(fù)責(zé)調(diào)用ExitProcess()函數(shù)，對(duì)于C+運(yùn)行庫(kù)來(lái)說(shuō)，這一調(diào)用發(fā)生在應(yīng)用程序的main()函數(shù)返回之后。 1. 創(chuàng)建進(jìn)程 CreateProc

17、ess()調(diào)用的核心參數(shù)是可執(zhí)行文件運(yùn)行時(shí)的文件名及其命令行。表2-1詳細(xì)地列出了每個(gè)參數(shù)的類型和名稱。表2-1 實(shí)驗(yàn)記錄參數(shù)名稱使用目的LPCTSTR lpApplivationNAME全部或部分地指明包括可執(zhí)行代碼的EXE文件的文件名LPCTSTR lpCommandLine向可執(zhí)行文件發(fā)送的參數(shù)LPSECURIITY_ATTRIBUTESlpProcessAttributes返回進(jìn)程句柄的安全屬性，主要指明這一句柄是否應(yīng)該由其他子進(jìn)程所繼承。LPSECURIITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes返回進(jìn)程的主線程的句柄的安全屬性BOOL bInheritHandl

18、e一種標(biāo)志，告訴系統(tǒng)允許新進(jìn)程繼承創(chuàng)建者進(jìn)程的句柄 DWORD dwCreationFlage特殊的創(chuàng)建標(biāo)志（如CREATE_SUSPENDED）的位標(biāo)記LPVOID lpEnvironment向新進(jìn)程發(fā)送的一套環(huán)境變量；如為null值則發(fā)送調(diào)用者環(huán)境LPCTSTR lpCurrentDirectory新進(jìn)程的啟動(dòng)目錄STARTUPINFO lpStartupInfoSTARTUPINFO結(jié)構(gòu)，包括新進(jìn)程的輸入和輸出配置的詳情L(zhǎng)PPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation調(diào)用的結(jié)果塊；發(fā)送新應(yīng)用程序的進(jìn)程和主線程的句柄和ID 可以指定第一個(gè)參數(shù)，即應(yīng)用程序

19、的名稱，其中包括相對(duì)于當(dāng)前進(jìn)程的當(dāng)前目錄的全路徑或者利用搜索方法找到路徑；lpCommandLine參數(shù)允許調(diào)用者向新應(yīng)用程序發(fā)送數(shù)據(jù)；接下來(lái)的三個(gè)參數(shù)與進(jìn)程和它的主線程以及返回的指向該對(duì)象的句柄的安全性有關(guān)。 然后是標(biāo)志參數(shù)，用以在dwCreationFlags參數(shù)中指明系統(tǒng)應(yīng)該給予新進(jìn)程什么行為。經(jīng)常使用的標(biāo)志是CREATE_SUSPNDED，告訴主線程立刻暫停。當(dāng)準(zhǔn)備好時(shí)，應(yīng)該使用ResumeThread() API來(lái)啟動(dòng)進(jìn)程。另一個(gè)常用的標(biāo)志是CREATE_NEW_CONSOLE，告訴新進(jìn)程啟動(dòng)自己的控制臺(tái)窗口，而不是利用父窗口，這一參數(shù)還允許設(shè)置進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，用以向系統(tǒng)指明，相對(duì)于系

20、統(tǒng)中所有其他的活動(dòng)進(jìn)程來(lái)說(shuō)，給此進(jìn)程多少CPU時(shí)間。 接著是CreateProcess()函數(shù)調(diào)用所需要的三個(gè)通常使用缺省值的參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是lpEnvironment參數(shù)，指明為新進(jìn)程提供的環(huán)境；第二個(gè)參數(shù)是lpCurrentDirectory,可用于向主創(chuàng)進(jìn)程發(fā)送與缺省目錄不同的新進(jìn)程使用的特殊的當(dāng)前目錄；第三個(gè)參數(shù)是STARTUPINFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中所必需的，用于在必要時(shí)指明新應(yīng)用程序的主窗口的外觀。 CreateProcess（）的最后一個(gè)參數(shù)是用于新進(jìn)程對(duì)象及其主線程的句柄和ID的返回值緩沖區(qū)，以PROCESS_INFORMATION結(jié)構(gòu)中返回的句柄調(diào)用Close_Handle()

21、API函數(shù)是重要的，因?yàn)槿绻粚⑦@些句柄關(guān)閉的話，有可能危及主創(chuàng)進(jìn)程終止之前的任何未釋放的資源。 2. 正在運(yùn)行的進(jìn)程 如果一個(gè)進(jìn)程程擁有至少一個(gè)執(zhí)行線程，則為正在系統(tǒng)中運(yùn)行的進(jìn)程。通常這種進(jìn)程使用主線程來(lái)指示它的存在，當(dāng)主線程結(jié)束時(shí)，調(diào)用Exitprocess() API函數(shù)，通知系統(tǒng)終止它所擁有的所有正在運(yùn)行、準(zhǔn)備運(yùn)行或正在掛起的其他線程。當(dāng)進(jìn)程正在運(yùn)行時(shí)，可以查看它的許多特性，其中少數(shù)特性也允許加以修改。 首先可查看的進(jìn)程特性是系統(tǒng)進(jìn)程標(biāo)識(shí)符（PID），可利用GetCurrentProcessId() API函數(shù)來(lái)查看，與GetCurrentProcess()相似，對(duì)該函數(shù)的調(diào)用不能失敗

22、，但返回的PID在整個(gè)系統(tǒng)中都可使用，其他可顯示當(dāng)前進(jìn)程信息的API函數(shù)還有GetStartInfo()和GetprocessShutdownParameters(),可給出進(jìn)程存活期內(nèi)的配置詳情。 通常，一個(gè)進(jìn)程需要它運(yùn)行期環(huán)境的信息，例如API函數(shù)GetModuleFileName()和GetcommandLine(),可以給出CreateProcess()中的參數(shù)以啟動(dòng)應(yīng)用程序。在創(chuàng)建應(yīng)用程序時(shí)可使用的另一個(gè)API函數(shù)是IsDebuggerPresent()。 可利用API函數(shù)GetGuiResources()來(lái)查看進(jìn)程的GUI資源，此函數(shù)既可返回指定進(jìn)程中的打開的GUI對(duì)象的數(shù)目，也可

23、返回指定進(jìn)程中打開的USER對(duì)象的數(shù)目。進(jìn)程的其他性能信息可通過(guò)GetProcessIoCounters()、GetProcessPriorityBoost（）、GetProcessTimes()和GetProcessWorkingSetSize() API得到，以上這幾個(gè)API函數(shù)都只需要具有PROCESS_QUERY_INFORMATION訪問(wèn)權(quán)限的指向所感興趣進(jìn)程的句柄。 另一個(gè)可用于進(jìn)程信息查詢的API函數(shù)是GetProcessVersion(),此函數(shù)只需感興趣進(jìn)程的PID（進(jìn)程標(biāo)識(shí)號(hào)）。 3. 終止進(jìn)程 所有進(jìn)程都是以調(diào)用ExitProcess()或者TerminateProces

24、s()函數(shù)結(jié)束的，但最好使用前者而不要使用后者，因?yàn)檫M(jìn)程是在完成了它的所有的關(guān)閉“職責(zé)”之后以正常的終止方式來(lái)調(diào)用前者的。而外部進(jìn)程通常調(diào)用后者即突然終止進(jìn)程的進(jìn)行，由于關(guān)閉時(shí)的途徑不太正常，有可能引起錯(cuò)誤的行為。 TerminateProcess() API函數(shù)只要打開帶有PROCESS_TERMINATE訪問(wèn)權(quán)的對(duì)象，就可以終止進(jìn)程，并向系統(tǒng)返回指定的代碼，這是一種“野蠻”的終止進(jìn)程的方式，但是有時(shí)卻是需要的。 如果開發(fā)人員確實(shí)有機(jī)會(huì)來(lái)設(shè)計(jì)“謀殺”（終止別的進(jìn)程的進(jìn)程）和“受害”進(jìn)程（被終止的進(jìn)程）時(shí)，應(yīng)該創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程間通信的內(nèi)核對(duì)象，如一個(gè)互斥程序，這樣一來(lái)，“受害”進(jìn)程只在等待或同期性

25、地測(cè)試它是否應(yīng)該終止。2.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1）通過(guò)創(chuàng)建進(jìn)程、觀察正在運(yùn)行的進(jìn)程和終止進(jìn)程的程序設(shè)計(jì)和調(diào)試操作，進(jìn)一步熟悉操作系統(tǒng)的進(jìn)程概念，理解Windows 2000進(jìn)程的“一生”。 2）通過(guò)編寫和分析實(shí)驗(yàn)程序，學(xué)習(xí)創(chuàng)建進(jìn)程、觀察進(jìn)程和終止進(jìn)程的程序設(shè)計(jì)方法。2.3 工具/準(zhǔn)備工作 在開始本實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)回顧教科書的相關(guān)內(nèi)容。 您需要做以下準(zhǔn)備： 1）一臺(tái)運(yùn)行Windows 2000 Professional 操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。 2）計(jì)算機(jī)中需安裝Visual C+ 6.0 專業(yè)版或企業(yè)版。2.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 請(qǐng)回答： Windows所創(chuàng)建的每個(gè)進(jìn)程都是以調(diào)用CreateProcess()

26、API函數(shù)開始和以調(diào)用ExitProcess()或TerminateProcess() API函數(shù)終止。 1、創(chuàng)建進(jìn)程 本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)創(chuàng)建進(jìn)程的基本框架。該程序要求啟動(dòng)自身，顯示它的系統(tǒng)進(jìn)程ID和它在進(jìn)程列表中的位置。 步驟1：登錄進(jìn)入Windows 2000 Professional。 步驟2：在“開始”菜單中單擊“程序”、“Microsoft Visual Studio 6.0”“Microsoft Visual C+ 6.0”，進(jìn)入Visual C+窗口。 步驟3：在工具欄單擊“新建”按鈕，輸入代碼保存為2-1.cpp。 參考類和函數(shù)：windows.h、iostream、stdio.h、S

27、tartClone()、GetModuleFileName、ZeroMemory。 步驟4：?jiǎn)螕簟癇uild”菜單中的“Compile 2-1.cpp”命令，對(duì)2-1.cpp進(jìn)行編譯。 步驟5：編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build 2-1.exe”命令，建立2-1.exe可執(zhí)行文件。 操作能否正常進(jìn)行，如果不行，原因是什么？解：不能正常運(yùn)行：屏幕一直在閃爍。原因：在錯(cuò)誤的情況下，閃屏的ID一直是0，也就是說(shuō) if (nClone c_nCloneMax) / 發(fā)送新進(jìn)程的命令行和克隆號(hào) StartClone(+nClone) ; 中的nClone一直為0，導(dǎo)致類似死循環(huán)的窗口閃爍

28、。解決方案：語(yǔ)句: sprintf(szCmdLine,%sd%,szFilename,nCloneID);有語(yǔ)法錯(cuò)誤，將其該為%d 步驟6：在工具欄單擊“Execute program”按鈕，或者按Ctrl+F5鍵，或者單擊“Build”菜單中的“Execute 2-1.exe”命令，執(zhí)行2-1.exe程序。 步驟7：按Ctrl+S鍵可暫停程序的執(zhí)行，按Ctrl+Pause（Break）鍵可終止程序的執(zhí)行。程序運(yùn)行時(shí)屏幕顯示的信息是：顯示Clone從0-25的過(guò)程中 最后程序顯示的結(jié)果是： 2. 正在運(yùn)行的進(jìn)程 本實(shí)驗(yàn)用進(jìn)程信息查詢的API函數(shù)GetProcessVersion()與GetV

29、ersionEx(),確定運(yùn)行進(jìn)程的操作系統(tǒng)的版本號(hào)。 步驟1：在工具欄單擊“新建”按鈕，編寫代碼保存為2-2.cpp。 步驟2：?jiǎn)螕簟癇uild”菜單中的“Compile 2-2.cpp”命令，系統(tǒng)對(duì)2-2.cpp進(jìn)行編譯。 步驟3：編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build 2-2.exe”命令，建立2-2.exe可執(zhí)行文件。 操作能否正常進(jìn)行，如果不行，原因是什么？ 程序能夠正確執(zhí)行。輸出結(jié)果是： 步驟4：在工具欄單擊“Execute program”按鈕，執(zhí)行2-2.exe程序。 運(yùn)行結(jié)果： 當(dāng)前PID信息： 當(dāng)前操作系統(tǒng)版本： 系統(tǒng)提示信息：和系統(tǒng)對(duì)比：可見顯示是正確的。 除

30、了改變進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)以外，還可以對(duì)正在運(yùn)行的進(jìn)程執(zhí)行幾項(xiàng)其他的操作，只要獲得其進(jìn)程句柄即可，SetProcessAffinityMask() API函數(shù)允許開發(fā)人員將線程映射到處理器上；SetProcessAffinityBoost() API可關(guān)閉前臺(tái)應(yīng)用程序優(yōu)先級(jí)的提升；而SetProcessWorkingSet() API可調(diào)節(jié)進(jìn)程可用的非頁(yè)面RAM的容量；還有一個(gè)只對(duì)當(dāng)前進(jìn)程可用的API函數(shù)，即SetProcessShutdownParameters(),可告訴系統(tǒng)如何終止該進(jìn)程。 3. 終止進(jìn)程 步驟1：在工具欄單擊“新建”按鈕，編寫代碼保存為2-3.cpp。 步驟2：?jiǎn)螕簟癇uild

31、”菜單中的“Compile 2-3.cpp”命令，再單擊“是”按鈕確認(rèn)，系統(tǒng)對(duì)2-3.cpp進(jìn)行編譯。 步驟3：編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build 2-3.exe”命令，建立2-3.exe可執(zhí)行文件。 操作能否正常進(jìn)行，如果不行，原因是什么？ 解：能正確執(zhí)行 步驟4：在工具欄單擊“Execute program”按鈕，執(zhí)行2-3.exe程序。 運(yùn)行結(jié)果及說(shuō)明：運(yùn)行程序之后，顯示兩個(gè)窗口：父窗口和子窗口 等待一段時(shí)間之后子進(jìn)程殺死自身進(jìn)程修改部分程序代碼： std : cout Creating the child process. std : endl; : StartClon

32、e() ; / 暫停 : Sleep(5000) ; / 指令子進(jìn)程“殺”掉自身 std : cout Telling the child process to quit. 1 & : strcmp(argv1 , child )= 0) Child() ; else Parent() ; return 0;當(dāng)mian()函數(shù)中的argc1 并且 : strcmp(argv1 , child )= 0是執(zhí)行子進(jìn)程，而不是首先執(zhí)行父進(jìn)程。這種直接在命令行下面向mian()函數(shù)傳遞參數(shù)的方式也是第一次接觸，感觸很深。又例如在2.1.exe中 if (argc 1) / 從第二個(gè)參數(shù)中提取克隆ID

33、: sscanf(argv1 , %d , &nClone) ;執(zhí)行命令：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98BinDebug2-1.exe 5Process ID:5140, Clone ID:5最終創(chuàng)建的進(jìn)程號(hào)就從5開始，而不是從0開始了。argc是命令行總的參數(shù)個(gè)數(shù)， argv是argc個(gè)參數(shù)，其中第0個(gè)參數(shù)是程序的全名，以后的參數(shù)命令行后面跟的用戶輸入的參數(shù)2.6 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)（教師）實(shí)驗(yàn)3進(jìn)程的同步與通信Windows 2000線程同步(實(shí)驗(yàn)估計(jì)時(shí)間：100分鐘)3.1 背景知識(shí) Windows 2000 提供的常用對(duì)象可分成三類：核心應(yīng)用

34、服務(wù)、線程同步和線程間通信，其中，開發(fā)人員可以使用線程同步對(duì)象來(lái)協(xié)調(diào)線程和進(jìn)程的工作，以使其共享信息并執(zhí)行任務(wù)。此類對(duì)象包括互鎖數(shù)據(jù)、臨界區(qū)、事件、互斥信號(hào)量等。 多線程編程中關(guān)鍵的一步是保護(hù)所有的共享資源，工具主要有互鎖函數(shù)、臨界區(qū)和互斥信號(hào)量等；另一個(gè)實(shí)質(zhì)性部分是協(xié)調(diào)線程使其完成應(yīng)用程序的任務(wù)，為此，可利用內(nèi)核中的事件對(duì)象和信號(hào)。 在進(jìn)程內(nèi)或進(jìn)程間實(shí)現(xiàn)線程同步的最方便的方法是使用事件對(duì)象，這一組內(nèi)核對(duì)象允許一個(gè)線程對(duì)其受信狀態(tài)進(jìn)行直接控制（見表3-1）。表3-1 用于管理事件對(duì)象APIAPI名稱描述CreateEvent()在內(nèi)核中創(chuàng)建一個(gè)新的事件對(duì)象。此函數(shù)允許有安全性設(shè)置、手工還是自動(dòng)

35、重置的標(biāo)志以及初始時(shí)已接收還是未接收信號(hào)狀態(tài)的標(biāo)志。OpenEvent()創(chuàng)建對(duì)已經(jīng)存在的事件對(duì)象的引用。此API函數(shù)需要名稱、繼承標(biāo)志和所需的訪問(wèn)級(jí)別。SetEvent()將手工重置事件轉(zhuǎn)化為已接收信號(hào)狀態(tài)。ResetEvent()將手工重置事件轉(zhuǎn)化為非接收信號(hào)狀態(tài)。PulseEvnt()將自動(dòng)重置事件對(duì)象轉(zhuǎn)化為已接收信號(hào)狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)釋放所有的等待它的線程時(shí)此種轉(zhuǎn)化立即發(fā)生。 與事件對(duì)象類似，互斥信號(hào)量容易創(chuàng)建、打開、使用并清除。利用CreateMutex()API函數(shù)可創(chuàng)建互斥信號(hào)量，創(chuàng)建時(shí)還可以指定一個(gè)初始的擁有權(quán)標(biāo)志，通過(guò)使用這個(gè)標(biāo)志，只有當(dāng)線程完成了資源的所有的初始化工作時(shí)，才允許創(chuàng)

36、建線程釋放互斥信號(hào)量。 為了獲得互斥信號(hào)量，首先，想要訪問(wèn)調(diào)用的線程可使用OpenMutex()API函數(shù)來(lái)獲得指向?qū)ο蟮木浔?；然后，線程將這個(gè)句柄提供給一個(gè)等待函數(shù)。當(dāng)內(nèi)核將互斥信號(hào)量對(duì)象發(fā)送給等待線程時(shí)，就表明該線程獲得了互斥信號(hào)量的擁有權(quán)。當(dāng)線程獲得擁有權(quán)時(shí)，線程控制了對(duì)共享資源的訪問(wèn)必須設(shè)法盡快地放棄互斥信號(hào)量。放棄共享資源時(shí)需要在該對(duì)象上調(diào)用ReleaseMutex()API。然后系統(tǒng)負(fù)責(zé)將互斥信號(hào)量擁有權(quán)傳遞給下一個(gè)等待著的線程（由到達(dá)時(shí)間決定順序）。3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)事件和互斥信號(hào)量對(duì)象的了解，加深對(duì)Windows 2000線程同步的理解。 1）回顧系統(tǒng)進(jìn)程、線

37、程的有關(guān)概念，加深對(duì)Windows 2000的理解。 2）了解事件和互斥信號(hào)量對(duì)象。 3）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)程序，了解管理事件對(duì)象的API。 4）了解在進(jìn)程中如何使用事件對(duì)象。 5）了解在進(jìn)程中如何使用互斥信號(hào)量對(duì)象。 6）了解父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程的程序設(shè)計(jì)方法。3.3 工具/準(zhǔn)備工作 在開始本實(shí)驗(yàn)之前，請(qǐng)回顧教科書的相關(guān)內(nèi)容。 您需要做以下準(zhǔn)備： 1）一臺(tái)運(yùn)行Windows 2000 Professional 操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。 2）計(jì)算機(jī)中需安裝Visual C+ 6.0 專業(yè)版或企業(yè)版。3.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1. 事件對(duì)象 在進(jìn)程間使用事件。父進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)，利用CreateEvent()API創(chuàng)建

38、一個(gè)命名的、可共享的子進(jìn)程，然后等待子進(jìn)程向事件發(fā)出信號(hào)并終止父進(jìn)程。在創(chuàng)建時(shí)，子進(jìn)程通過(guò)OpenEvent()API打開事件對(duì)象，調(diào)用SetEvent()API使其轉(zhuǎn)化為已接收信號(hào)狀態(tài)。兩個(gè)進(jìn)程在發(fā)出信號(hào)之后幾乎立即終止。 步驟1：登錄進(jìn)入Windows 2000 Professional。 步驟2：在“開始”菜單中單擊“程序”、“Microsoft Visual Studio 6.0”“Microsoft Visual C+ 6.0”，進(jìn)入Visual C+窗口。 步驟3：在工具欄單擊“新建”按鈕，編寫代碼保存為3-1.cpp。 程序功能：創(chuàng)建和打開事件對(duì)象在進(jìn)程間傳送信號(hào)。 參考類和函數(shù)

39、：windows.h、iostream、CreateChild()、szFilename、GetModuleFileName、szCmdLine、CloseHandle、WaitForChild()。 步驟4：?jiǎn)螕簟癇uild”菜單中的“Compile 3-1.cpp”命令，單擊“是”按鈕確認(rèn)，系統(tǒng)對(duì)3-1.cpp進(jìn)行編譯。 步驟5：編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build3-1.exe”命令，建立3-1.exe可執(zhí)行文件。 操作能否正常進(jìn)行，如果不行，原因是什么？ 解：程序能夠正常執(zhí)行。 步驟6：在工具欄單擊“Execute program”按鈕，執(zhí)行3-1.exe程序。運(yùn)行結(jié)果（

40、分行書寫，如果不成功，原因是什么？）：在去掉: Sleep(1500);之前的運(yùn)行結(jié)果是：1. event created2. chlid created3. Parent waiting on child.4. child process begining.5. event signaled6. parent received the envent signaling from child7. Parent released. 去掉: Sleep(1500);語(yǔ)句：1. event created2. chlid created3. Parent waitingc on chhiildl.4

41、. d process begining.5. eparvent erentceived the ensivegnt nsiganlalinge frd6. om child7. Parent released.這個(gè)結(jié)果與你期望的一致嗎？（從進(jìn)程并發(fā)的角度對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析）。分析可知：在有Sleep(1500);時(shí)，主程序會(huì)等待子程序1.5s，這樣的話子程序先輸出，然后主程序再輸出。這樣的話就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。而當(dāng)去掉: Sleep(1500);語(yǔ)句之后主程序和字程序同時(shí)輸出就會(huì)出現(xiàn)輸出結(jié)果重疊的情況，變現(xiàn)為輸出結(jié)果錯(cuò)誤。 請(qǐng)回答： 1）程序中，創(chuàng)建一個(gè)事件使用了哪一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)？創(chuàng)建時(shí)設(shè)置的初始信號(hào)

42、狀態(tài)是什么？ a）創(chuàng)建事件用CreateEvent()函數(shù) b）CreateEvent( NULL,/ 缺省的安全性，子進(jìn)程將具有訪問(wèn)權(quán)限 TRUE,/ 手工重置事件，必須用ResetEvent函數(shù)來(lái)手工將事件的狀態(tài)復(fù)原到無(wú)信號(hào)狀態(tài) FALSE,/ 初始時(shí)是非接受信號(hào)狀態(tài)，為TRUE，初始狀態(tài)為有信號(hào)狀態(tài) g_szContinueEvent);/ 事件名稱，指定事件的對(duì)象的名稱，是一個(gè)以0結(jié)束的字符串指針 2）創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程（子進(jìn)程）使用了哪一個(gè)系統(tǒng)函數(shù)？ 創(chuàng)建子進(jìn)程使用BOOL CreateProcess( LPCTSTRlpApplicationName, /指向一個(gè)NULL結(jié)尾的、用來(lái)指定

43、可執(zhí)行模塊的字符串。 LPTSTRlpCommandLine, /指向一個(gè)NULL結(jié)尾的、用來(lái)指定要運(yùn)行的命令行。 LPSECURITY_ATTRIBUTESlpProcessAttributes。/指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體，這個(gè)結(jié)構(gòu)體決定是否返回的句柄可以被子進(jìn)程繼承。 LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes, /向一個(gè)結(jié)構(gòu)體，這個(gè)結(jié)構(gòu)體決定是否返回的句柄可以被子進(jìn)程繼承 BOOLbInheritHandles, /指示新進(jìn)程是否從調(diào)用進(jìn)程處繼承了句柄。為真表示繼承 DWORDdwCreationFlags,/ 指定附加的、用來(lái)控制優(yōu)先類和進(jìn)程的創(chuàng)建的標(biāo)志。 L

44、PVOIDlpEnvironment, /指向一個(gè)新進(jìn)程的環(huán)境塊。如果此參數(shù)為空，新進(jìn)程使用調(diào)用進(jìn)程的環(huán)境。 LPCTSTRlpCurrentDirectory, /指向一個(gè)以NULL結(jié)尾的字符串，這個(gè)字符串用來(lái)指定子進(jìn)程的工作路徑。如果這個(gè)參數(shù)為空，新進(jìn)程將使用與調(diào)用進(jìn)程相同的驅(qū)動(dòng)器和目錄。 LPSTARTUPINFOlpStartupInfo, /指向一個(gè)用于決定新進(jìn)程的主窗體如何顯示的STARTUPINFO結(jié)構(gòu)體。LPPROCESS_INFORMATIONlpProcessInformation/指向一個(gè)用來(lái)接收新進(jìn)程的識(shí)別信息的結(jié)構(gòu)體。);WIN32API函數(shù)CreateProcess

45、用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程和它的主線程，這個(gè)新進(jìn)程運(yùn)行指定的可執(zhí)行文件。 2. 互斥信號(hào)量對(duì)象 使用互斥信號(hào)量來(lái)保證對(duì)兩個(gè)線程間單一數(shù)值的訪問(wèn)。每個(gè)線程都企圖獲得控制權(quán)來(lái)改變?cè)摂?shù)值，然后將該數(shù)值寫入輸出流中。創(chuàng)建者實(shí)際上創(chuàng)建的是互斥信號(hào)量對(duì)象，計(jì)數(shù)方法執(zhí)行等待并釋放，為的是共同使用互斥信號(hào)量所需的資源（因而也就是共享資源）。 步驟1：在工具欄單擊“新建”按鈕，編寫代碼保存為3-2.cpp。 程序功能：利用互斥信號(hào)量保護(hù)共享資源 參考類與函數(shù)：windows.h、iostream、class CCountUpDown、 WaitForCompletion()、DoCount()、ReleaseMute

46、x()、 步驟2：?jiǎn)螕簟癇uild”菜單中的“Compile 3-2.cpp”命令，再單擊“是”按鈕確認(rèn)，系統(tǒng)對(duì)3-2.cpp進(jìn)行編譯。 步驟3：編譯完成后，單擊“Build”菜單中的“Build 3-2.exe”命令，建立3-2.exe可執(zhí)行文件。 操作能否正常進(jìn)行，如果不行，原因是什么？ 解：程序能夠正常執(zhí)行。 步驟4：在工具欄單擊“Execute program”按鈕，執(zhí)行3-2.exe程序。 請(qǐng)描述運(yùn)行結(jié)果（如果運(yùn)行不成功，則可能的原因是什么？）：解：程序主要是在互斥信號(hào)量的保證下限制兩個(gè)線程之間對(duì)單一數(shù)值的訪問(wèn)。程序中用的信號(hào)量是m_nAccess，實(shí)現(xiàn)對(duì)m_nValue的遞減。當(dāng)信

47、號(hào)量是1時(shí)實(shí)現(xiàn)第一個(gè)進(jìn)程對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，這時(shí)候進(jìn)程無(wú)法訪問(wèn)數(shù)據(jù)，在第一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)結(jié)束之后，釋放信號(hào)量，這樣進(jìn)程2就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，而進(jìn)程1則不能繼續(xù)訪問(wèn)。依次循環(huán)，程序結(jié)果是：thread:2068value:1access:50thread:2320value:0access:49thread:2068value:1access:48thread:2320value:0access:47thread:2068value:1access:46thread:2320value:0access:45thread:2068value:1access:44thread:2320value:0acc

48、ess:43thread:2068value:1access:42thread:2320value:0access:41thread:2068value:1access:40.thread:2320value:0access:1thread:2068value:1access:03.5 實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)主要涉及的操作是線程的同步，例如互斥信號(hào)量容易創(chuàng)建、打開、使用并清除，并利用互斥信號(hào)量保證兩個(gè)進(jìn)程互斥的訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)任務(wù)想對(duì)臨界區(qū)訪問(wèn)時(shí)，為了防止別的任務(wù)也對(duì)該臨界區(qū)操作，它需要對(duì)該臨界區(qū)上鎖，這就是互斥信號(hào)量的作用。1）利用CreateMutex()API函數(shù)可創(chuàng)建互斥信號(hào)量，使用Op

49、enMutex()API函數(shù)來(lái)獲得指向?qū)ο蟮木浔?，放棄共享資源時(shí)需要在該對(duì)象上調(diào)用ReleaseMutex()。2）學(xué)習(xí)了用于管理事件對(duì)象的API利用CreateEvent()函數(shù)創(chuàng)建事件，利用OpenEvent函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)創(chuàng)建對(duì)象的訪問(wèn)等。3）在利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程之間互斥的訪問(wèn)數(shù)據(jù)的試驗(yàn)之中，用單步調(diào)試實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào)量和共享數(shù)據(jù)的狀態(tài)。4）在3-2程序中刪除語(yǔ)句: ReleaseMutex(m_hMutexValue);，即不對(duì)信號(hào)量進(jìn)行釋放，程序的運(yùn)行結(jié)果就會(huì)變?yōu)椋哼@樣就會(huì)變?yōu)橹挥羞M(jìn)程1對(duì)共享的數(shù)據(jù)變量進(jìn)行訪問(wèn)了， 程序2沒(méi)有得到機(jī)會(huì)執(zhí)行。將構(gòu)造函數(shù)中的ReleaseMutex(m_h

50、MutexValue);注釋之后，即運(yùn)行到WaitForSingleObject會(huì)死鎖。程序?qū)⒉荒茉L問(wèn)變量了，程序?qū)⒉粫?huì)有任何的輸出結(jié)果。兩個(gè)釋放信號(hào)量的操作都存在的時(shí)候就能讓兩個(gè)進(jìn)程交替的訪問(wèn)共享變量，程序?qū)?huì)輸出正確的結(jié)果。3.6 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)（教師）實(shí)驗(yàn)4進(jìn)程的同步與通信Windows 2000線程間的通信(實(shí)驗(yàn)估計(jì)時(shí)間：100分鐘)4.1 背景知識(shí) Windows 2000 提供的線程間通信類內(nèi)核對(duì)象允許同一進(jìn)程或跨進(jìn)程的線程之間互相發(fā)送信息，包括文件、文件映射、郵件位和命名管道等，其中最常用的是文件和文件映射，這類對(duì)象允許一個(gè)線程很容易地向同一進(jìn)程或其他進(jìn)程中的另一線程發(fā)送信息。 1.

51、文件對(duì)象 文件對(duì)象是人們所熟悉的永久存儲(chǔ)的傳統(tǒng)元素。將一個(gè)文件看作是內(nèi)核對(duì)象可使開發(fā)人員獲得比標(biāo)準(zhǔn)C+文件操作更為強(qiáng)大的功能。 內(nèi)核允許開發(fā)人員在系統(tǒng)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建代表永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊的文件對(duì)象。這些文件對(duì)象是對(duì)永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的低級(jí)訪問(wèn)者；用C+運(yùn)行庫(kù)或其他方法打開的所有文件最終都變成對(duì)CreateFile()API的調(diào)用。 CreateFile()函數(shù)分配一個(gè)內(nèi)核對(duì)象來(lái)代表一個(gè)永久的文件，當(dāng)在磁盤上創(chuàng)建一個(gè)新文件或當(dāng)打開一個(gè)已經(jīng)存在的文件時(shí)，就調(diào)用這個(gè)API，其參數(shù)總結(jié)見表4-1表4-1 CreateFile()API參數(shù)參數(shù)名使用目的LPCTSTR lpFileName要打開或創(chuàng)建的文件名。DWORD dwDesiredAccess所要求的文件訪問(wèn)權(quán)；一個(gè)包括GENERIC_READ或GENERIC_WRITE的屏蔽。DWORD dwShareMode指定與其他進(jìn)程共享的文件類型（如果有的話）LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSecurityAttributes當(dāng)被文件系統(tǒng)支持時(shí)與備份文件對(duì)象有關(guān)的安全性DWORD dwCreationDisposition在文件系統(tǒng)的級(jí)別上所采取的操作的類型。如新文件的創(chuàng)建或打開一個(gè)已有的文件DWORD dwFlagsAndAttributes文件系統(tǒng)的屬性，如只讀、隱藏等