《计算机操作系统》实验指导书

操作系统实验指导书

计算机科学与软件学院

实验一 进程控制与描述

一、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。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”。

二、实验环境

硬件环境：计算机一台，局域网环境；

软件环境：Windows 2000 Professional、Linux Redhat 9.0操作系统平台，Visual C++ 6.0专

业版或企业版。

三、实验内容和步骤 第一部分：

Windows 2000 Professional下的GUI应用程序，使用Visual C++编译器创建一个GUI应用程序，代码中包括了WinMain()方法，该方法GUI类型的应用程序的标准入口点。

在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“记事本”命令，将程序键入记事本中，并把代码保存为1-1.cpp。

程序1-1 Windows 2000的GUI应用程序 // msgbox项目

# include // 标准的include // 告诉连接器与包括MessageBox API函数的user32库进行连接 # pragma comment(lib, “user32.lib” )

// 这是一个可以弹出信息框然后退出的筒单的应用程序 int APIENTRY WinMain(HINSTANCE /* hInstance */ , HINSTANCE /* hPrevInstance */ , LPSTR /* lpCmdLine */ ， int /* nCmdShow */ ) {

:: MessageBox( NULL, // 没有父窗口 “Hello, Windows 2000” , // 消息框中的文本 “Greetings”, // 消息框标题 MB_OK) ; // 其中只有一个OK按钮 // 返回0以便通知系统不进入消息循环 return(0) ;

}

也可以利用任何其他文本编辑器键入程序代码，如果这样，例如使用WORD来键入和编辑程序，则应该注意什么问题？

____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 在“命令提示符”窗口运行CL.EXE，产生1-1.EXE文件： C:\\> CL 1-1.cpp

在程序1-1的GUI应用程序中，首先需要Windows.h头文件，以便获得传送给WinMain() 和MessageBox() API函数的数据类型定义。

接着的pragma指令指示编译器/连接器找到User32.LIB库文件并将其与产生的EXE文件连接起来。这样就可以运行简单的命令行命令CL MsgBox.CPP来创建这一应用程序，如果没有pragma指令，则MessageBox() API函数就成为未定义的了。这一指令是Visual Studio C++ 编译器特有的。

接下来是WinMain() 方法。其中有四个由实际的低级入口点传递来的参数。hInstance参数用来装入与代码相连的图标或位图一类的资源，无论何时，都可用GetModuleHandle() API函数将这些资源提取出来。系统利用实例句柄来指明代码和初始的数据装在内存的何处。句柄的数值实

际上是EXE文件映像的基地址，通常为0x00400000。下一个参数hPrevInstance是为向后兼容而设的，现在系统将其设为NULL。应用程序的命令行 (不包括程序的名称) 是lpCmdLine参数。另外，系统利用nCmdShow参数告诉应用程序如何显示它的主窗口 (选项包括最小化、最大化和正常) 。

最后，程序调用MessageBox() API函数并退出。如果在进入消息循环之前就结束运行的话，最后必须返回0。

运行结果 (试将其中的信息与程序3-1程序的运行结果进行比较) ：

____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

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。

本实验表示了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，此函数可返回标识进程本身的句柄。然后就可在Windows需要该进程的有关情况时，利用这一句柄来提供。

程序1-2： 获得和使用进程的句柄

// prochandle项目 # include # include

// 确定自己的优先权的简单应用程序 void main() {

// 从当前进程中提取句柄

HANDLE hProcessThis = :: GetCurrentProcess() ;

// 请求内核提供该进程所属的优先权类

DWORD dwPriority = :: GetPriorityClass(hProcessThis) ;

// 发出消息，为用户描述该类

std :: cout << “Current process priority: ” ; switch(dwPriority) {

case HIGH_PRIORITY_CLASS: std :: cout << “High” ; break;

case NORMAL_PRIORITY_CLASS: std :: cout << “Normal” ; break;

case IDLE_PRIORITY_CLASS: std :: cout << “Idle” ; break;

case REALTIME_PRIORITY_CLASS: std :: cout << “Realtime” ; break; default:

std :: cout << “” ; break; }

std :: cout << std :: endl; }

程序1-2中列出的是一种获得进程句柄的方法。对于进程句柄可进行的惟一有用的操作是在API调用时，将其作为参数传送给系统，正如程序1-2中对GetPriorityClass() API函数的调用那样。在这种情况下，系统向进程对象内“窥视”，以决定其优先级，然后将此优先级返回给应用程序。

OpenProcess() 和CreateProcess() API函数也可以用于提取进程句柄。前者提取的是已经存在的进程的句柄，而后者创建一个新进程，并将其句柄提供出来。

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：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

将程序1-3.cpp程序键入记事本中，并把代码保存为1-3.cpp。

程序1-3显示如何找出系统中正在运行的所有进程，如何利用OpenProcess() API函数来获得每一个访问进程的进一步信息。

程序1-3 利用句柄查出进程的详细信息 // proclist项目

# include # include # include

// 当在用户模式机内核模式下都提供所耗时间时，在内核模式下进行所耗时间的64位计算的帮助方法 DWORD GetKernelModePercentage(const FILETIME & ftKernel, const FILETIME & ftUser) {

// 将FILETIME结构转化为64位整数

ULONGLONG qwKernel =

( ( (ULONGLONG) ftKernel.dwHighDateTime) << 32) +

ftKernel.dwLowDateTime; ULONGLONG qwUser =

( ( (ULONGLONG) ftUser.dwHighDateTime) << 32) +

ftUser.dwLowDateTime;

// 将消耗时间相加，然后计算消耗在内核模式下的时间百分比 ULONGLONG qwTotal = qwKernel + qwUser; DWORD dwPct =

(DWORD) ( ( (ULONGLONG) 100*qwKernel) / qwTotal) ; return(dwPct) ; }

// 以下是将当前运行进程名和消耗在内核模式下的时间百分数都显示出来的应用程序

void main() {

// 对当前系统中运行的进程拍取“快照”

HANDLE hSnapshot = :: CreateToolhelp32Snapshot( TH32CS – SNAPPROCESS, // 提取当前进程 0) ; // 如果是当前进程，就将其忽略 // 初始化进程入口

PROCESSENTRY32 pe;

:: ZeroMemory(&pe, sizeof(pe) ) ; pe.dwSize = sizeof(pe) ;

// 按所有进程循环

BOOL bMore = :: Process32First(hSnapshot, &pe) ; while(bMore) {

// 打开用于读取的进程

HANDLE hProcess = :: OpenProcess(

PROCESS_QUERY_INFORMATION, // 指明要得到信息 FALSE, // 不必继承这一句柄 pe.th32ProcessID) ; // 要打开的进程 if (hProcess != NULL) {

// 找出进程的时间

FILETIME ftCreation, ftExit, ftKernelMode, ftUserMode; :: GetProcessTimes( hProcess, // 所感兴趣的进程 &ftCreation, // 进程的启动时间 (绝对的) &ftExit, // 结束时间 (如果有的话) &ftKernelMode, // 在内核模式下消耗的时间 &ftUserMode) ; // 在用户模式下消耗的时间 // 计算内核模式消耗的时间百分比

DWORD dwPctKernel = :: GetKernelModePercentage(