操作系统大程序

山东科技大学学生课程设计1设计1Windows应用程序与DLL一、设计目的1、通过编写一个Windows窗口应用程序，了解Windows编程的基本方法，理解Windows操作系统的消息通信机制；2、通过编写一个动态链接库，体会程序执行时的动态链接过程，掌握DLL的基本原理及其导入与导出。二、设计要求1、编写一个Windows应用程序，要求产生一个简单窗口。在该窗口的菜单栏中有一个Menu菜单，其中包含三个菜单项：Menu1、Menu2和Exit。单击菜单项Menu1，在窗口的客户区显示“Hellofrommenu1”；单击Menu2，在窗口的客户区显示“Hellofrommenu2”；单击Exit，退出程序。2、编写一个DLL，其中含有两个函数Func1和Func2可供应用程序调用，这两个函数的功能均为返回一个字符串。Func1返回的字符串是“HellofromFunc1,thisfunctionwascalledfrom...”，其中“…”为调用该函数的应用程序的名称和路径。Func2返回的字符串与此相似。3、修改第一项创建的应用程序，使得当单击菜单项Menu1时调用第2项创建的DLL中的Func1。获得Func1返回的字符串，并将其显示在窗口的客户区中。单击菜单项Menu2时调用Func2，并完成类似的操作。4、要求使用C编程，不允许使用MFC，以便体会Windows应用程序的消息机制。要求创建新工程时使用emptyproject，程序中所有的代码均由自己完成（包括窗口和菜单的创建），不用VC++自动生成的代码。5、关于GUI编程，请参考相关书籍。6、这个实习比较简单，要考察的东西并不多。但是有一个问题需要考虑，即把什么功能在DLL中实现，什么在App中实现。三、设计说明（含主要算法的流程图）（1）dll.h部分声明函数function1和function2为导出函数。形式如下：EXPORTPCSTRfunction1(HINSTANCEhinstance);山东科技大学学生课程设计2EXPORTPCSTRfunction2(HINSTANCEhinstance);(2)dll.cpp部分分别实现导出函数function1和function2。其功能为返回字符串”HellofromFunc1(2),thisfunctionwascalledfrom……”，其中”……”为调用该函数的应用程序的名称与路径。（1）主函数部分该主函数中只是引用了dll文件，通过#include“dll.h”来实现。其他与第一个程序中的一样。（2）子程序部分（消息处理函数部分）此处的消息处理函数的程序流程图与第一个程序中的消息处理函数的类似，只是实现显示字符串模块不同而已。后者直接实现显示字符串，而前者通过调用动态链接库中的导出函数实现。主函数模块，即WinMain函数部分。如下图:山东科技大学学生课程设计3开始设定菜单ID设定消息处理函数,句柄,应用程序名应用程序入口给各个变量赋值窗口注册成功返回错误信息建立菜单创建窗口成功返回错误信息显示更新接受消息消息为退出处理消息变更显示结果结束NYNYNY山东科技大学学生课程设计4四、运行结果及分析山东科技大学学生课程设计5附：主要源代码（另起一页）1、//app.cpp:Definestheentrypointfortheapplication.//dll.lib.h数据动态链接库生成的#defineIDM_MENU1100#defineIDM_MENU2200#defineIDM_EXIT300#includewindows.h#includedll.h#pragmacomment(lib,dll.lib);//链接lib文件LRESULTCALLBACKWndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);//函数声明HINSTANCEhInst;//“句柄型”数据类型。相当于装入到了内存的资源的IDLPCTSTRlpszAppName=MyApp;//窗口名LPCTSTRlpszTitle=何自成&郑振宇;//标题名intAPIENTRYWinMain(HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhPrevInstance,LPSTRIpCmdLine,intnCmdShow){MSGmsg;//消息变量HWNDhWnd;//窗口句柄WNDCLASSwc;//注册窗口类属性HMENUhMenu;//创建一个菜单句柄山东科技大学学生课程设计6/*注册窗口*/wc.style=CS_HREDRAW|CS_VREDRAW;//窗口重绘wc.lpfnWndProc=(WNDPROC)WndProc;wc.cbClsExtra=0;wc.cbWndExtra=0;wc.hInstance=hInstance;wc.hIcon=LoadIcon(NULL,(LPCTSTR)IDI_APPLICATION);wc.hCursor=LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);wc.hbrBackground=(HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);wc.lpszMenuName=NULL;wc.lpszClassName=lpszAppName;if(!RegisterClass(&wc))return(FALSE);hInst=hInstance;hMenu=CreateMenu();//创建菜单AppendMenu(hMenu,MF_STRING,IDM_MENU1,Menu1);//向菜单中添加一个子项AppendMenu(hMenu,MF_STRING,IDM_MENU2,Menu2);AppendMenu(hMenu,MF_STRING,IDM_EXIT,Exit);hWnd=CreateWindow(lpszAppName,lpszTitle,WS_OVERLAPPEDWINDOW,CW_USEDEFAULT,0,CW_USEDEFAULT,0,NULL,hMenu,hInstance,NULL);//创建窗口if(!hWnd){山东科技大学学生课程设计7returnFALSE;}ShowWindow(hWnd,nCmdShow);//显示窗口UpdateWindow(hWnd);//更新窗口，传送一个WM--PAINT给窗以驱动窗口的绘图操作//主消息循环:while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)){TranslateMessage(&msg);//该函数将虚拟键消息转换为字符消息DispatchMessage(&msg);//分发一个消息给窗口程序}return(msg.wParam);}LRESULTCALLBACKWndProc(HWNDhWnd,UINTmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam)//宏定义{HDChdc;//长整类型句柄staticPCSTRoutPut=;switch(message){山东科技大学学生课程设计8caseWM_COMMAND:switch(LOWORD(wParam))//LWORD指定值的低位单字{caseIDM_MENU1:MessageBox(NULL,HellofromMenu1!,Menu1,0);hdc=GetDC(hWnd);outPut=function1(hInst);TextOut(hdc,20,100,outPut,strlen(outPut));ValidateRect(hWnd,NULL);ReleaseDC(hWnd,hdc);break;caseIDM_MENU2:MessageBox(NULL,HellofromMenu2!,Menu2,0);hdc=GetDC(hWnd);outPut=function2(hInst);TextOut(hdc,20,200,outPut,strlen(outPut));ValidateRect(hWnd,NULL);break;caseIDM_EXIT:DestroyWindow(hWnd);break;}break;caseWM_DESTROY:PostQuitMessage(0);山东科技大学学生课程设计9break;default:return(DefWindowProc(hWnd,message,wParam,lParam));//该函数调用缺省的窗口过程来为应用程序没有处理的任何窗口消息提供缺省的处理}return(0L);}山东科技大学学生课程设计10设计2读者写者问题一、设计目的有一个被许多进程共享的数据区，这个数据区可以是一个文件，或者主存的一块空间，甚至可以是一组处理器寄存器。有一些只读取这个数据区的进程（reader）和一些只往数据区中写数据的进程（writer）。以下假设共享数据区是文件。这些读者和写者对数据区的操作必须满足以下条件：读—读允许；读—写互斥；写—写互斥。这些条件具体来说就是：（1）任意多的读进程可以同时读这个文件；（2）一次只允许一个写进程往文件中写；（3）如果一个写进程正在往文件中写，禁止任何读进程或写进程访问文件；（4）写进程执行写操作前，应让已有的写者或读者全部退出。这说明当有读者在读文件时不允许写者写文件。二、设计要求（1）读者优先除了上述四个规则外，还增加读者优先的规定，当有读者在读文件时，对随后到达的读者和写者，要首先满足读者，阻塞写者。这说明只要有一个读者活跃，那么随后而来的读者都将被允许访问文件，从而导致写者长时间等待，甚至有可能出现写者被饿死的情况。（2）写者优先除了上述四个规则外，还增加写者优先的规定，即当有读者和写者同时等待时，首先满足写者。当一个写者声明想写文件时，不允许新的读者再访问文件。（3）无优先除了上述四个规则外，不再规定读写的优先权，谁先等待谁就先使用文件。山东科技大学学生课程设计11三、设计说明（1）读者优先算法分析对于相继到达的一批读者，并不是每个读者都需要执行P(r_w_w)和V(r_w_w)。在这批读者中，只有最先到达的读者才需要执行P(r_w_w)，与写者竞争对文件的访问权，若执行P(r_w_w)成功则获得了文件的访问权，其他的读者可直接访问文件；同理，只有最后退出临界区的读者需要执行V(r_w_w)来归还文件访问权。为了记录正在读文件的一批读者的数量，需要设置一个整型变量read_count，每一个读者到达时都要将read_count加1，退出时都要将read_count减1。由于只要有一个读者在读文件，便不允许写者写文件，所以，仅当read_count=0时，即尚无读者在读文件时，读者才需要执行P(r_w_w)操作。若P(r_w_w)操作成功，读者便可去读文件，相应地，read_count+1。同理，仅当在执行了read_count减1操作后其值为0时，才需要执行V(r_w_w)操作，以便让写者写文件。又因为read_count是一个可被多个读者访问的临界资源，所以应该为它设置一个互斥信号量h_mutex_read_count。每个读者在访问read_count之前执行P(h_mutex_read_count)，之后执行V(h_mutex_read_count)。（2）写者优先算法分析通过增加信号量并修改上述程序可以得到写者优先算法。为了实现写者优先算法，需要将写者和读者分开排队，并且第一个读者和其它读者也要分开排队。这样就需要三个队列，一个是写者排队的地方，另一个是第一个读者排队的地方，第三个是其它读者排队的地方。相应地需要设置三个信号量，r_w_w、first_reader_wait和reader_wait。当一个写者声明想写文件时，可以让新的读者中的第一个到first_reader_wait上排队等待；当有读者阻塞在first_reader_wait上时，让其它读者阻塞在reader_wait上；当有一个写者在写文件时，其它写者到r_w_w上排队。山东科技大学学生课程设计12只要有活跃的写者或