编译原理实验指导书

2010-2011学年 第 一 学期操作系统 原理实验指导书授课教师：屠菁计算机科学与技术系2010年9月目录操作系统原理实验教学大纲（修订）1实验考核方式与基本要求3实验一 进程控制描述与控制12实验二 并发与调度24实验三 存储管理31实验四 设备管理40实验五 文件管理与系统安全44附录 实验报告参考规范64操作系统管理实验指导书操作系统原理实验教学大纲（修订）课程编号：0433314课程名称：操作系统原理实验学时：14一、本实验课的性质、任务与目的操作系统作为计算机专业的一门专业基础课，是计算机专业的核心课程之一，学好与否直接关系到学生是否能更好地学习后续课程。通过本实验课程的学习，使学生理解与掌握操作系统设计所遵循的基本原理，基本方法，建立多道程序设计环境下的并行程序设计的思维方式。此外，操作系统用到的各种算法也是学生加强算法锻炼的好机会，对日后从事系统开发方面的工作有直接的借鉴作用。本实验课程在操作系统原理课程教学中占有重要地位，目的是让学生及时掌握和巩固所学的基本原理和基础理论，加深理解。提高学生自适应能力，为将来使用和设计各类新的操作系统打下良好的基础。二、本实验课所依据的课程基本理论计算机操作系统，操作系统中所介绍的重要算法。三、实验类型与要求序号实验内容内容提要实验要求实验时数实验类型每组人数所在实验室名称备注一进程控制描述与控制操作系统界面、进程管理必修2验证2系机房二并发与调度进程并发、进程状态转换必修2验证2系机房三存储管理内存空间分配及虚拟存储器必修2验证2系机房四设备管理设备分配与回收必修2验证2系机房五文件管理与系统安全文件系统目录结构，文件操作及操作系统安全任选2验证2系机房六操作系统功能模拟设计实验操作系统功能模拟设计并实现必修4设计3-4系机房四、每组人数与实验学时数序号实验内容实验时数每组人数一进程控制描述与控制22二并发与调度22三存储管理22四设备管理22五文件管理与系统安全22六操作系统功能模拟设计实验43-4五、考核方式与评分办法考核方式：在规定时间内，按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行，写出详细的实验报告，在机上向教师演示自己设计的模拟系统。评分办法：视程序的质量、完成速度及实验报告分别给予优、良、中、及格、不及格等成绩。六、本实验课配套教材或实验指导书1周苏，金海溶等编著，操作系统原理实验，北京：科学出版社，2003七、实验报告要求实验题目、问题描述、算法说明、算法框图、数据结构及符号说明、程序清单及运行结果。八、其它教研室：计算机网络 执笔人：钟伯成 系主任审核签名：实验考核方式与基本要求1） 按要求设计相应的模拟系统并上机调试运行2） 写出详细的实验报告，实验报告要求如下：（1）实验题目。（2）程序中使用的数据结构及符号说明。（3）流程图。（4）打印一份源程序并附上注释。（5）打印程序运行时的初值和运行结果。基本要求：3或4人为一小组，采取课内上机和业余上机相结合的方式进行，在规定时间内每个小组以论文形式上交实验（设计）结果并上机演示说明。实验考核题目 进程管理 模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者消费者问题。 银行家算法 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。 用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。 用最近最少用（LRU）页面调度算法处理缺页中断。 设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程。 设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。 模拟实现一个简单的固定（或可变）分区存储管理系统 模拟实现单通路I/O系统中的设备分配程序。十一 模拟实现用位示图法管理文件存储空间的分配与回收。实验提示 进程管理1实验内容至少要有：创建新的进程；查看运行进程；换出某个进程；杀死运行进程以及进程之间通信等功能。2实验提示PCB结构通常包括以下信息：进程名，进程优先数，轮转时间片，进程所占用的CPU时间，进程的状态，当前队列指针等。可根据实验的不同，PCB结构的内容可以作适当的增删。例：实验运行结果* 进程演示系统 * 1.创建新的进程 2.查看运行进程 3.换出某个进程 4.杀死运行进程 5.进程之间通信 6.退出系统 *请选择（16）然后根据你选择的不同，出现不同的结果。 第一题：模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者消费者问题。 第二题：银行家算法实验提示第一题：在系统初始化时应把信号量semaphore定义为某个类型，为简单起见，在模拟实验中可把上述的semaphore直接改成integer。生产者消费者问题。假定有一个生产者和消费者，生产者每次生产一件产品，并把生产的产品存入共享缓冲器以供消费者取走使用。消费者每次从缓冲器内取出一件产品去消费。禁止生产者将产品放入已满的缓冲器内，禁止消费者从空缓冲器内取产品。假定缓冲器内可同时存放10件产品。进程控制块PCB。在模拟实验中，假设进程控制块的结构如下图。其中进程的状态有：运行态、就绪态、等待态和完成态。当进程处于等待态时，在进程控制块PCB中要说明进程等待原因（在模拟实验中进程等待原因为等待信号量s1或s2）；当进程处于等待态或就绪态时，PCB中保留了断点信息，一旦进程再度占有处理器则就从断点位置继续运行；当进程处于完成状态，表示进程执行结束。进程名状态等待原因断点 处理器的模拟。计算机硬件提供了一组机器指令，处理器的主要职责是解释执行机器指令。为了模拟生产者和消费者进程的并发执行，我们必须模拟一组指令和处理器职能。模拟的指令功能P(s)执行P操作原语V(s)执行v操作原语putBIN:=product;IN:=(IN+1) mod 10GETX:=Bout;out:=(out+1) mod 10produce输入一个字符放入C中consume打印或显示x中的字符GOTO LPC: LNOP空操作模拟的处理器指令模拟的一组指令见上图，其中每条指令的功能由一个过程来实现。用变量PC来模拟“指令计数器”，假设模拟的指令长度为1，每执行一条模拟指令后，PC加1，指出下一条指令地址。使用模拟的指令，可把生产者和消费者进程的程序表示为下图的形式。序号生产者程序消费者程序0produceP(s2)1P(s1)GET2PUTV(s1)3V(s2)consume4goto 0goto 0 生产者和消费者程序定义两个一维数组PA0.4和SA0.4,每一个PAi存放生产者程序中的一条模拟指令执行的入口地址；每个SAi存放消费者程序中的一条模拟指令执行的入口地址。于是模拟处理器执行一条指令的过程为：取出PC之值，按PAPC 或SAPC得模拟指令执行的入口地址，将PC之值加1，转向由入口地址确定的相应的过程执行。第二题：编写银行家算法，要求对于书127页给出的资源分配表，可以对输入各种请求进行安全性判断，最后给出安全序列或者不能分配的原因。 第一题：模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。 第二题：用先进先出（FIFO）页面调度算法处理缺页中断。 第三题：用最近最少用（LRU）页面调度算法处理缺页中断。实验提示第一题提示（1） 分页式虚拟存储系统是把作业信息的副本存放在磁盘上，当作业被选中时，可把作业的开始几页先装入主存且启动执行。为此，在为作业建立页表时，应说明哪些页已在主存，哪些页尚未装入主存，页表的格式为：页号标志主存块号在磁盘上的位置其中，标志-用来表示对应页是否已经装入主存，标志位=1，则表示该页已经在主存，标志位=0，则表示该页尚未装入主存。主存块号-用来表示已经装入主存的页所占的块号。在磁盘上的位置-用来指出作业副本的每一页被存放在磁盘上的位置。（2） 作业执行时，指令中的逻辑地址指出了参加运算的操作存放的页号和单元号，硬件的地址转换机构按页号查页表，若该页对应标志为“1”，则表示该页已在主存，这时根据关系式： 绝对地址=块号块长+单元号计算出欲访问的主存单元地址。如果块长为2的幂次，则可把块号作为高地址部分，把单元号作为低地址部分，两者拼接而成绝对地址。若访问的页对应标志为“0”，则表示该页不在主存，这时硬件发“缺页中断”信号，由操作系统按该页在磁盘上的位置，把该页信息从磁盘读出装入主存后再重新执行这条指令。（3） 设计一个“地址转换”程序来模拟硬件的地址转换工作。当访问的页在主存时，则形成绝对地址，但不去模拟指令的执行，而用输出转换后的地址来代替一条指令的执行。当访问的页不在主存时，则输出“* 该页页号”，表示产生了一次缺页中断。（4） 假定主存的每块长度为128个字节；现有一个共七页的作业，其中第0页至第3页已经装入主存，其余三页尚未装入主存；该作业的页表为：015011118012219013311021400225002360121如果作业依次执行的指令序列为：操作页号单元号操作页号单元号+070移位4053+150+5023215存1037存321取2078取056+4001640存6084（5） 运行设计的地址转换程序，显示或打印运行结果。因仅模拟地址转换，并不模拟指令的执行，故可不考虑上述指令序列中的操作。第二题提示：（1） 在分页式虚拟存储系统中，当硬件发出“缺页中断”后，引出操作系统来处理这个中断事件。如果主存中已经没有空闲块，则可用FIFO页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，存放到磁盘上，然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页表中对应页的标志。（2） FIFO页面调度算法总是淘汰该作业中最先进入主存的那一页，因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。假定作业被选中时，把开始的m个页面装入主存，则数组的元素可定为m个。例如： P0，P1，.，Pm-1其中每一个Pi（i=0，1，.，m-1）表示一个在主存中的页面号。它们的初值为：P0:=0，P1:=1，.，Pm-1:=m-1用一指针k指示当要装入新页时，应淘汰的页在数组中的位置，k的初值为“0”。当产生缺页中断后，操作系统选择Pk所指出的页面调出，然后执行：Pk:=要装入页的页号 k:=(k+1) mod m再由装入程序把要访问的一页信息装入到主存中。重新启动刚才那条指令执行。（3） 编制一个FIFO页面调度程序，为了提高系统效率，如果应淘汰的页在执行中没有修改过，则可不必把该页调出（因在磁盘上已有副本）而直接装入一个新页将其覆盖。因此在页表中增加是否修改过的标志，为“1”表示修改过，为“0”表示未修改过，格式为：页号 标志 主存块号 修改标志 在磁盘上的位置由于是模拟调度算法，所以，不实际启动输出一页和装入一页的程序，而用输出调出的页号和装入的页号来代替一次调出和装入的过程。把第一题中程序稍作修改，与本题结合起来，FIFO页面调度模拟算法如图2-2。（4） 磁盘上，在磁盘上的存放地址以及已装入主存的页和作业依次执行的指令序列都同第一题中（4）所示。于是增加了“修改标志”后的初始页表为： 页号 标志 主存块号 修改标志 在磁盘上的位置015 0011118 0012219 0013311 002140 002250 002360 0121按依次执行的指令序列，运行你所设计的程序，显示或打印每次调出和装入的页号，以及执行了最后一条指令后的数组P的值。（5） 为了检查程序的正确性，可再任意确定一组指令序列，运行设计的程序，核对执行的结果。第三题： 提示(1) 在分页式虚拟存储系统中，当硬件发出“缺页中断”后，引出操作系统来处理这个中断事件。如果主存中已经没有空闲块，则可用LRU页面调度算法把该作业中最先进入主存的一页调出，存放到磁盘上，然后再把当前要访问的页装入该块。调出和装入后都要修改页表中对应页的标志。(2) LRU页面调度算法总是淘汰该作业中距现在最久没有访问过的那一页，因此可以用一个数组来表示该作业已在主存的页面。数组中的第一个元素总是指出当前刚访问的页号，因此最久没被访问的页总是由最后一个元素指出。如果主存中只有四块空闲块且执行第一题提示（4）假设的指令序列，采用LRU页面调度算法，那么在主存中的页面变化情况如下：306451246230645134123064512012306451编制一个LRU页面调度程序，为了提高系统效率，如果应淘汰的页在执行中没有修改过，则可不必把该页调出。参看第二题中提示（3）。模拟调度算法不实际启动输出一页和装入一页的程序，而用输出调出的页号和装入的页号来代替。(3) 按第一题中提示（4）的要求，建立一张初始页表，表中为每一页增加“修改标志”位（参考第二题中提示（4）。然后按依次执行的指令序列，运行你所设计的程序，显示或打印每次调出和装入的页号，以及执行了最后一条指令后的数组中的值。(4) 为了检查程序的正确性，可再任意确定一组指令序列，运行设计的程序，核对执行的结果。 第一题：设计一个按优先数调度算法实现处理器调度的进程。 第二题：设计一个按时间片轮转法实现处理器调度的程序。实验提示第一题提示：（1） 假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为： 进程名指针要求运行时间优先数状态其中，进程名-作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别是P1，P2，P3，P4，P5。指针-按优先数的大小把五个进程连成队列，用指针指出下一个进程的进程控制块 首地址，最后一个进程中的指针为“0”。要求运行时间-假设进程需要运行的单位时间数。优先数-赋予进程的优先数，调度时总是选取优先数大的进程先执行。状态-可假设有两种状态，“就绪”状态和“结束“状态，五个进程的初始状态都为“就绪”状态，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态变为“结束”， 用“E”表示。（2） 在每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“优先数”和“要求运行时间”。为了调度方便，把五个进程按给定的优先数从大到小连成队列，用一单元指出队首进程，用指针指出队列的连接情况。（3） 处理器调度总是选队首进程运行。采用动态改变优先数的办法，进程每运行一次优先数就减“1”。由于本实验是模拟处理器调度，所以，对被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行： 优先数1 要求运行时间1来模拟进程的一次运行。提醒注意的是：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须恢复进程的现场，它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行结束。在这里省去了这些工作。（4） 进程运行一次后，若要求运行时间0，则再将它加入队列（按优先数大小插入，且置队首标志）；若要求运行时间=0，则把它的状态修改为“结束”，且退出队列。（5） 若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。（6） 在所设计的程序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。为五个进程任意确定一组“优先数”和“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。第二题提示（1） 假定系统有五个进程，每一个进程用一个进程控制块PCB来代表。进程控制块的格式为： 进程名指针要求运行时间已运行时间状态其中，进程名-作为进程的标识，假设五个进程的进程名分别是Q1，Q2，Q3，Q4，Q5。指针-进程按顺序排成循环队列，用指针指出下一个进程的进程控制块首地址，最后一个进程中的指针指出第一个进程的进程控制块首地址。要求运行时间-假设进程需要运行的单位时间数。已运行时间-假设进程已经运行的单位时间数，初始值为“0”。状态-有两种状态，“就绪”状态和“结束”状态，初始状态都为“就绪”，用“R”表示，当一个进程运行结束后，它的状态变为“结束”，用“E”表示。（2） 每次运行你所设计的处理器调度程序之前，为每个进程任意确定它的“要求运行时间”。把五个进程按顺序排成循环队列，用指针指出队列连接情况。另用一标志单元记录轮到运行的进程。（3） 处理器调度总是选择标志单元指示的进程运行。由于本实验是模拟处理器调度的功能，所以，对被选中的进程并不实际启动运行，而是执行： 已运行时间1来模拟进程的一次运行，表示进程已经运行过一个单位的时间。请注意：在实际的系统中，当一个进程被选中运行时，必须置上该进程可以运行的时间片值，以及恢复进程的现场，让它占有处理器运行，直到出现等待事件或运行满一个时间片。在这里省去了这些工作，仅用“已运行时间+1”来表示进程已经运行满一个时间片。（4） 进程运行一次后，应把该进程的进程控制块中的指针值送到标志单元，以指示下一个轮到运行的进程。同时，应判断该进程的要求运行时间与已运行时间，若该进程要求运行时间已运行时间，则表示它尚未执行结束，应待到下一轮时再运行。若该进程的要求运行时间=已运行时间，则表示它已经执行结束，应把它的状态修改为“结束”（E）且退出队列。此时，应把该进程的进程控制块中的指针值送到前面一个进程的指针位置。（5） 若“就绪”状态的进程队列不为空，则重复上面（4）和（5）的步骤，直到所有进程都成为“结束”状态。（6） 在所设计的称序中应有显示或打印语句，能显示或打印每次被选中进程的进程名以及运行一次后进称对列的变化。（7） 为五个进程任意确定一组“要求运行时间”，启动所设计的处理器调度程序，显示或打印逐次被选中进程的进程名以及进程控制块的动态变化过程。（九）模拟实现一个简单的固定（或可变）分区存储管理系统实验提示本实验要求完成如下任务：（1） 建立相关的数据结构，作业控制块、已分配分区及未分配分区（2） 实现一个分区分配算法，如最先适应分配算法、最优或最坏适应分配算法（3） 实现一个分区回收算法（4） 给定一批作业/进程，选择一个分配或回收算法，实现分区存储的模拟管理。（十）编写单通路I/O系统中的设备分配程序。实验提示 (1) 设计: 系统设备表SDT 控制器表COCT 设备控制表DCT 通道表CHCT 逻辑设备表LUT (2)给出各表目初态 (3)回答信息： 能够分配时，给出设备号 、控制器号、通道号， 否则，给出无法分配的回答，插入相应的等待队列。（十一）编写用位示图法管理文件存储空间的分配与回收程序。实验提示 (1)给出位示图初态 (2)程序人口参数： 分配时：参数为文件名及需要分配的块数， 回收时：参数为文件名。 (3)回答信息：分配时： 能够分配时，给出文件名和分配的具体块号, 否则,给出无法分配的信息。 显示位示图。 回收时： 给出回收的具体块号。 显示位示图。实验一 进程控制描述与控制1 Windows“任务管理器”的进程管理背景知识Windows 2000的任务管理器提供了用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息，也显示了最常用的度量进程性能的单位。使用任务管理器，可以打开监视计算机性能的关键指示器，快速查看正在运行的程序的状态，或者终止已停止响应的程序。也可以使用多个参数评估正在运行的进程的活动，以及查看CPU 和内存使用情况的图形和数据。其中：1) “应用程序”选项卡显示正在运行程序的状态，用户能够结束、切换或者启动程序。2) “进程”选项卡显示正在运行的进程信息。例如，可以显示关于CPU 和内存使用情况、页面错误、句柄计数以及许多其他参数的信息。3) “性能”选项卡显示计算机动态性能，包括CPU 和内存使用情况的图表，正在运行的句柄、线程和进程的总数，物理、核心和认可的内存总数 (KB) 等。实验目的通过在Windows 任务管理器中对程序进程进行响应的管理操作，熟悉操作系统进程管理的概念，学习观察操作系统运行的动态性能。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。需要准备一台运行Windows 2000 Professional操作系统的计算机。实验内容与步骤1. 使用任务管理器终止进程2. 显示其他进程计数器3. 更改正在运行的程序的优先级启动并进入Windows环境，单击Ctrl + Alt + Del键，或者右键单击任务栏，在快捷菜单中单击“任务管理器”命令，打开“任务管理器”窗口。在本次实验中，你使用的操作系统版本是：_当前机器中由你打开，正在运行的应用程序有：1) _2) _3) _4) _5) _Windows“任务管理器”的窗口由_个选项卡组成，分别是：1) _2) _3) _当前“进程”选项卡显示的栏目分别是 (可移动窗口下方的游标/箭头，或使窗口最大化进行观察) ：1) _2) _3) _4) _5) _6) _7) _8) _ 1. 使用任务管理器终止进程步骤1：单击“进程”选项卡，一共显示了_个进程。请试着区分一下，其中：系统 (SYSTEM) 进程有_个，填入表3-1中。表3-1 实验记录映像名称用户名CPU内存使用服务 (SERVICE) 进程有_个，填入表3-2中。表3-2 实验记录映像名称用户名CPU内存使用用户进程有_个，填入表3-3中。表3-3 实验记录映像名称用户名CPU内存使用提示：在Windows XP的“任务管理器”中，“进程”选项卡增加了一个“用户名”栏目，其中区分了SYSTEM、NETWORK SERVICE、LOCAL SERVICE和用户的不同进程类别。步骤2：单击要终止的进程，然后单击“结束进程”按钮。注意：终止进程时要小心。终止进程有可能导致不希望发生的结果，包括数据丢失和系统不稳定等。因为在被终止前，进程将没有机会保存其状态和数据。如果结束应用程序，您将丢失未保存的数据。如果结束系统服务，系统的某些部分可能无法正常工作。终止进程，将结束它直接或间接创建的所有子进程。例如，如果终止了电子邮件程序 (如Outlook 98) 的进程树，那么同时也终止了相关的进程，如MAPI后台处理程序mapisp32.exe。请将终止某进程后的操作结果与原记录数据对比，发生了什么：_ 2. 显示其他进程记数器在“进程”选项卡上单击“查看”菜单，然后单击“选择列”命令。单击要增加显示为列标题的项目，然后单击“确定”。为对进程列表进行排序，可在“进程”选项卡上单击要根据其进行排序的列标题。而为了要反转排序顺序，可再次单击列标题。 经过调整，“进程”选项卡现在显示的项目分别是：_通过对“查看”菜单的选择操作，可以在“任务管理器”中更改显示选项： 在“应用程序”选项卡上，可以按详细信息、大图标或小图标查看。 在“性能”选项卡上，可以更改CPU记录图，并显示内核时间。“显示内核时间”选项在“CPU使用”和“CPU使用记录”图表上添加红线。红线指示内核操作占用的CPU资源数量。 3. 更改正在运行的程序的优先级要查看正在运行的程序的优先级，可单击“进程”选项卡，单击“查看”菜单，单击“选择列”-“基本优先级”命令，然后单击“确定”按钮。为更改正在运行的程序的优先级，可在“进程”选项卡上右键单击您要更改的程序，指向“设置优先级”，然后单击所需的选项。更改进程的优先级可以使其运行更快或更慢 (取决于是提升还是降低了优先级) ，但也可能对其他进程的性能有相反的影响。记录操作后所体会的结果：_在多处理器计算机上，用户还可以给处理器指派进程，将程序或进程的执行限制在选定的处理器上，但这有可能导致总体性能的下降。 2Windows 2000进程的“一生”背景知识1. 创建进程2. 正在运行的进程3. 终止进程Windows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 3-4详细地列出了每个参数的类型和名称。表3-4 CreateProcess() 函数的参数参数名称使用目的LPCTSTR lpApplivationName全部或部分地指明包括可执行代码的EXE文件的文件名LPCTSTR lpCommandLine向可执行文件发送的参数LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes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LPSECURIITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes返回进程的主线程的句柄的安全属性BOOL bInheritHandle一种标志，告诉系统允许新进程继承创建者进程的句柄DWORD dwCreationFlage特殊的创建标志 (如CREATE_SUSPENDED) 的位标记LPVOID lpEnvironment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LPCTSTR lpCurrentDirectory新进程的启动目录STARTUPINFO lpStartupInfoSTARTUPINFO结构，包括新进程的输入和输出配置的详情LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation调用的结果块；发送新应用程序的进程和主线程的句柄和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的路径；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CloseHandle() 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。其他的可显示当前进程信息的API函数还有GetStartupInfo()和GetProcessShutdownParameters() ，可给出进程存活期内的配置详情。通常，一个进程需要它的运行期环境的信息。例如API函数GetModuleFileName() 和GetCommandLine() ，可以给出用在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) 。本实验程序清单3-6中列出了这一API函数与GetVersionEx() 的共同作用，可确定运行进程的系统的版本号。 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访问权的进程对象，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讯的内核对象如一个互斥程序这样一来，“受害”进程只在等待或周期性地测试它是否应该终止。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) 通过阅读和分析实验程序，学习创建进程、观察进程和终止进程的程序设计方法。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。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。实验内容与步骤1. 创建进程2. 正在运行的进程3. 终止进程请回答：Windows所创建的每个进程都是以调用_ API函数开始和以调用_ 或 _ API函数终止。 1. 创建进程本实验显示了创建子进程的基本框架。该程序只是再一次地启动自身，显示它的系统进程ID和它在进程列表中的位置。步骤1：登录进入Windows 2000 Professional。步骤2：在“开始”菜单中单击“程序”-“Microsoft Visual Studio 6.0”“Microsoft Visual C+ 6.0”命令，进入Visual C+窗口。步骤3：在工具栏单击“打开”按钮，在“打开”对话框中找到并打开实验源程序3-5.cpp。 清单3-5 创建子进程 / proccreate项目 # include # include # include / 创建传递过来的进程的克隆过程并赋于其ID值 void StartClone(int nCloneID) / 提取用于当前可执行文件的文件名 TCHAR szFilenameMAX_PATH ; : GetModuleFileName(NULL, szFilename, MAX_PATH) ; / 格式化用于子进程的命令行并通知其EXE文件名和克隆ID TCHAR szCmdLineMAX_PATH ; : sprintf(szCmdLine, “”%s” %d”, szFilename, nCloneID) ; / 用于子进程的STARTUPINFO结构 STARTUPINFO si; : ZeroMemory(reinterpret_cast (&si) , sizeof(si) ) ; si.cb = sizeof(si) ;/ 必须是本结构的大小 / 返回的用于子进程的进程信息 PROCESS_INFORMATION pi; / 利用同样的可执行文件和命令行创建进程，并赋于其子进程的性质 BOOL bCreateOK = : CreateProcess( szFilename,/ 产生这个EXE的应用程序的名称 szCmdLine,/ 告诉其行为像一个子进程的标志 NULL,/ 缺省的进程安全性 NULL,/ 缺省的线程安全性 FALSE,/ 不继承句柄 CREATE_NEW_CONSOLE,/ 使用新的控制台 NULL,/ 新的环境 NULL,/ 当前目录 &si,/ 启动信息 &pi) ;/ 返回的进程信息 / 对子进程释放引用 if (bCreateOK) : CloseHandle(pi.hProcess) ; : CloseHandle(pi.hThread) ; int main(int argc, char* argv ) / 确定进程在列表中的位置 int nClone(0) ; if (argc 1) / 从第二个参数中提取克隆ID : sscanf(argv1 , “%d” , &nClone) ; / 显示进程位置 std : cout “Process ID: “ : GetCurrentProcessId() “, Clone ID: “ nClone std : endl; / 检查是否有创建子进程的需要 const int c_nCloneMax = 25; if (nClone C_nCloneMax) / 发送新进程的命令行和克隆号 StartClone(+nClone) ; / 在终止之前暂停一下 (l/2秒) : Sleep(500) ; return 0; 步骤4：单击“Build”菜单中的“Compile 3-5.cpp”命令，系统显示：This build command requires an a