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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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？答：不能正常进行。缺少环境变量，需要设置三个环境变量：Path 、Include 、 Lib。 Path：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Bin;.;C:Program FilesMicrosoft Visual StudioCOMMONMSDev98Bin; Include：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Include; Lib： C:Program FilesMicroso
6、ft Visual StudioVC98Lib;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？）：(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 G
7、reeting,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：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
8、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 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（） AP
9、I 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：1.5 实验总结通过本次试验，学习掌握了在 cmd 命令窗口下编译运行 c+语言程序，开始遇到一些问题和错误，在按实验要求下输入 C：CL 1-1.cpp 命令，系统提示”cl” 不是操作命令，上网查找问题答案，发现是因为 vc 程序安装时没有添加环境变量而引起的错误。问题解决方式如下：找到计算机，单击右键，属性，选择高级设置，环境变量，添加：Path：C:
10、Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Bin;.;C:Program FilesMicrosoft Visual StudioCOMMONMSDev98Bin; Include：C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Include; Lib： C:Program FilesMicrosoft Visual StudioVC98Lib;问题就解决了。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 Cr
11、eateProcess() 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 全部或部分地指明包括可执行代码的
12、EXE 文件的文件名LPCTSTR lpCommandLine 向可执行文件发送的参数LPSECURIITY_ATTRIBUTESlpProcessAttributes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_ATTRIBUTESlpThreadAttributes 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
13、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 lpStartupInfo STARTUPINFO 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
14、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
15、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
16、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 CreatePro
