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计算机科学与技术系实验报告专业名称网络工程课程名称操作系统原理项目名称进程的一生班级网工1班学号1404031019姓名秦亮同组人员无实验日期2016.11.9一、实验目的与要求：1.实验目的通过对Windows2000编程，进一步熟悉操作系统的基本概念，较好地理解Windows2000的结构。2.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Windows2000Professional操作系统的计算机。2)计算机中需安装VisualC++6.0专业版或企业版。3.实验内容与步骤1.简单的控制台应用程序2.GUI应用程序3.进程对象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Windows2000Professional。步骤2：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“记事本”命令，将清单3-l中的程序键入记事本中，并把代码保存为Hello.cpp。清单3-1一个简单的Windows2000控制台应用程序//hello项目#includeiostreamvoidmain(){std::cout“Hello,Windows2000”std::endl;}步骤3：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“命令提示符”命令，进入Windows“命令提示符”窗口，并利用简单的标准命令行：C:\CLHello.cpp来创建可执行的Hello.EXE。操作能否正常进行？如果不行，则可能的原因是什么？不行，可能原因是：需要添加环境变量CL.EXEDos中提示：‘CL’不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。步骤4：运行Hello.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，则可能的原因是什么？)图13-12.GUI应用程序在下面的实验中，C++编译器创建一个GUI应用程序，代码中包括了WinMain()方法，这是GUI类型的应用程序的标准入口点。步骤5：在“开始”菜单中单击“程序”-“附件”-“记事本”命令，将清单3-2中的程序键入记事本中，并把代码保存为3-2.cpp。清单3-2Windows2000的GUI应用程序//msgbox项目#includewindows.h//标准的include//告诉连接器与包括MessageBoxAPI函数的user32库进行连接#pragmacomment(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intAPIENTRYWinMain(HINSTANCE/*hInstance*/,HINSTANCE/*hPrevInstance*/,LPSTR/*lpCmdLine*/，int/*nCmdShow*/){::MessageBox(NULL,//没有父窗口“Hello,Windows2000”,//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？答：注意格式和内容不要是中文下编写的。步骤6：在“命令提示符”窗口运行CL.EXE，产生3-2.EXE文件：C:\CL3-2.cpp在清单3-2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CLMsgBox.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VisualStudioC++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(试将其中的信息与清单3-1程序的运行结果进行比较)：图23-2答：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。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。步骤7：将清单3-3.cpp程序键入记事本中，并把代码保存为3-3.cpp。清单3-3获得和使用进程的句柄//prochandle项目#includewindows.h#includeiostream//确定自己的优先权的简单应用程序voidmain(){//从当前进程中提取句柄HANDLEhProcessThis=::GetCurrentProcess();//请求内核提供该进程所属的优先权类DWORDdwPriority=::GetPriorityClass(hProcessThis);//发出消息，为用户描述该类std::cout“Currentprocesspriority:”;switch(dwPriority){caseHIGH_PRIORITY_CLASS:std::cout“High”;break;caseNORMAL_PRIORITY_CLASS:std::cout“Normal”;break;caseIDLE_PRIORITY_CLASS:std::cout“Idle”;break;caseREALTIME_PRIORITY_CLASS:std::cout“Realtime”;break;default:std::cout“unknown”;break;}std::coutstd::endl;}清单3-3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，正如清单3-3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。步骤8：在“命令提示符”窗口运行CL.EXE，产生3-3.EXE文件：C:\CL3-3.cpp运行结果：图33-3步骤9：将清单3-4.cpp程序键入记事本中，并把代码保存为3-4.cpp。清单3-4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。清单3-4利用句柄查出进程的详细信息//proclist项目#includewindows.h#includetlhelp32.h#includeiostream//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DWORDGetKernelModePercentage(constFILETIME&ftKernel,constFILETIME&ftUser){//将FILETIME结构转化为64位整数ULONGLONGqwKernel=(((ULONGLONG)ftKernel.dwHighDateTime)32)+ftKernel.dwLowDateTime;ULONGLONGqwUser=(((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ULONGLONGqwTotal=qwKernel+qwUser;DWORDdwPct=(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voidmain(){//对当前系统中运行的进程拍取“快照”HANDLEhSnapshot=::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PROCESSENTRY32pe;::ZeroMemory(&pe,sizeof(pe));pe.dwSize=sizeof(pe);//按所有进程循环BOOLbMore=::Process32First(hSnapshot,&pe);while(bMore){//打开用于读取的进程HANDLEhProcess=::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FILETIMEftCreation,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DWORDdwPctKernel=::GetKernelModePercentage(ftKernelMode,//在内核模式上消耗的时间ftUserMode);//在用户模式下消耗的时间//向用户显示进程的某些信息std::cout“ProcessID:”pe.th32ProcessID“,EXEfile:”pe.szExeFile“,%inkernelmode:”dwPctKernelstd::endl;//消除句柄::CloseHandle(hProcess);}//转向下一个进程bMore=::Process32Next(hSnapshot,&pe);}}清单3-4程序首先利用Windows2000的新特性，即工具帮助库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，示例中是通过打开的进程句柄和GetProcessTimes()API来直询得到有关时间的。接下来，一个定制的帮助函数取得了几个返回的数值，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