操作系统实验报告.docx

1、操作系统实验报告操作系统 实验报告实验序号：3实验项目名称：Windows基本进程管理学号1207122219姓名邝沃佳专业、班软金二班实验地点1-418指导教师李远敏实验时间2014/11/17一、实验目的及要求通过观察任务管理器，来观察各个进程的动态信息。二、实验设备（环境）及要求（1）一台WindowsXP操作系统的计算机。（2）计算机装有Microsoft Visual Studio C+6.0专业版或企业版。三、实验内容与步骤1、预备知识 任务管理器，了解用户计算机上正在运行的程序和进程的相关信息。 Windows环境中的编程。1）线程创建Create Thread（）完成线程的创建

2、。它在调用进程的地址空间上创建一个线程，执行指定的函数，并返回新建立线程的句柄。原型：HANDLE CreateThead(LPSECURITYATTRIBUTES lpThreadAttributes,/安全属性指针DWORD dwStackSize,/线程堆栈大小LPTHREADSTAPTROUTINE lpStartAddress,/线程所要执行的函数LPVOID lpParameter,/线程对应函数要传递的参数DWORD dwCreationFlags,/线程创建后所处的状态LPDWORD lpThreadId,/线程标识符指针);参数说明：(1)lpThreadAttributes

3、:为线程指定安全属性。为NULL时，线程得到一个默认的安全描述符。(2)dwStackSize;线程堆栈的大小。其值为0时，其大小与调用该线程的线程堆栈大小相同。(3)lpStartAddress:指定线程要执行的函数。(4)lpParameter:函数中要传递的参数。(5)dwCreationFlags:指定线程创建后所处的状态。若为CREATESUSPENDED,表示创建后处于挂起状态，用ResumeThread()激活后线程才可执行。若该值设为0，表示线程创建后立即执行。(6)lpThreadId:用一个32位的变量接收系统返回的线程标识符，若该值设为NULL，系统不返回线程标识符。返回

4、值：如果线程创建成功，将返回该线程的句柄；如果失败，系统返回NULL,可以调用函数GetLastError查询失败的原因。用法举例：staticHANDLE hHandle1= NULL;/用于存储线程返回句柄的变量DWORD dwThreadID1;/用于存储线程标识符的变量/ 创建一个名为ThreadName1的线程hHandle1= CreateThread(LPSECURITYATTRIBUTES)NULL,0,(LPTHREADSTAPTROUTINE)ThreadNamel,(LPVOID)NULL,0,&dwThreadID1);2）撤销线程ExitThread();用于撤销当前

5、线程。原型：VOID ExitThread(DWORD dwExitCode/线程返回码);参数说明：dwExitCode:指定线程返回码，可以调用GetExitCodeThread()查询返回码的含义。返回值：该函数没有返回值。用法举例：ExitThread(0);/参数0表示要撤销进程中的所有线程3）终止线程TerminateThread()用于终止当前线程。该函数与ExitThread()的区别在于，ExitThread()在撤销线程时将该线程所拥有的资源全部归还给系统，而TerminateThread()不归还资源。原型：BOOL TerminateThread(HANDLEhThre

6、ad,/线程句柄DWORDdwExitCode/线程返回码);参数说明：(1)hThread:要终止线程的线程句柄。(2)dwExitCode:指定线程返回码，可以调用GetExitCodeThread()查询返回码的含义。返回值：函数调用成功，将返回一个非0值；若失败，返回0，可以调用函数GetLastError()查询失败的原因。4）挂起线程Sleep（）用于挂起当前正在执行的线程。原型：VOID Sleep（DWORD dwMilliseconds/挂起时间）；参数说明：dwMilliseconds:指定挂起时间，单位为ms（毫秒）。返回值：该函数无返回值。5）关闭句柄函数CloseHa

7、ndle（）用于关闭已打开对象的句柄，其作用与释放动态申请的内存空间类似，这样可以释放系统资源，使进程安全运行。原型：BOOL CLoseHandle（HANDLEhObject/ 要关闭对象的句柄）；参数说明：hObject：已打开对象的句柄。返回值：如果函数调用成功，则返回值为非0值；如果函数调用失败，则返回值为0。若要得到更多的错误信息，调用函数GetLastError（）查询。3、实验内容使用系统调用CreatThread（）创建一个子线程，并在子线程序中显示：Threadis Runing！。为了能让用户清楚地看到线程的运行情况，使用Sleep（）使线程挂起5s，之后使用ExitTh

8、read（0）撤销线程。4、实验要求能正确使用CreatThread（）、ExitThread（）及Sleep（）等系统调用，进一步理解进程与线程理论。5、实验指导本实验在WindowsXP、MicrosoftVisual C+ 6.0环境下实现，利用Windows SDK（System DevelopmentKit）提供的API（Application Program Interface，应用程序接口）完成程序的功能。实验在WindowsXP环境下安装Microsoft Visual C+ 6.0后进行，由于Microsoft Visual C+ 6.0是一个集成开发环境，其中包含了Wind

9、ows SDK所有工具和定义，所以安装了Microsoft Visual C+ 6.0后不用特意安装SDK。实验中所有的API是操作系统提供的用来进行应用程序开发的系统功能接口。（1）首先启动安装好的Microsoft Visual C+ 6.0。（2）在Microsoft Visual C+ 6.0环境下选择FileNew命令，然后在Project选项卡中选择Win32 Console Application建立一个控制台工程文件。（3）由于CreatThread（）等函数是Microsoft Windows操作系统的系统调用，因此选择An application that supports

10、 MFC,之后单击Finish按钮.（4）之后将打开Microsoft Visual C+ 6.0编辑环境,按本实验的要求编辑C程序,之后编译、链接并运行该程序即可。6、实验总结在Windows系统中进程是资源的拥有者，线程是系统调度的单位。进程创建后，其主线程也随即被创建。在该实验中，又创建了一个名为ThreadNamel的子线程，该子线程与主线程并发的被系统调度。为了能看到子线程的运行情况，在主线程创建子线程后，将主线程挂起5s以确保子线程能够运行完毕，之后调用ExitThread（0）将所有线程（包括主、子线程序）撤销。7、实验展望可以进一步完善程序功能，请思考以下问题。（1）如何向线程

11、对应的函数传递参数？一个参数如何传递，多个参数又如何传递？（2）深入理解线程与进程的概念，在Windows环境下何时使用进程，何时使用线程？实验六线程的同步1、实验目的（1）进一步掌握Windows系统环境下线程的创建与撤销。（2）熟悉Windows系统提供的线程同步API。（3）使用Windows系统提供的线程同步API解决实际问题。2、实验准备知识：相关API函数介绍等待对象等待对象（wait functions）函数包括等待一个对象（WaitForSingleObject（）和等待多个对象（WaitForMultipleObject（）两个API函数。1）等待一个对象WaitForSin

12、gleObject（）用于等待一个对象。它等待的对象可以为以下对象之一。Change ontification:变化通知。Console input: 控制台输入。Event:事件。Job:作业。Mutex:互斥信号量。Process:进程。Semaphore:计数信号量。Thread:线程。Waitable timer:定时器。原型：DWORD WaitForSingleObject(HANDLEhHandle,/ 对象句柄DWORDdwMilliseconds/等待时间）；参数说明：（1）hHandle:等待对象的对象句柄。该对象句柄必须为SYNCHRONIZE访问。（2）dwMillis

13、econds:等待时间，单位为ms。若该值为0，函数在测试对象的状态后立即返回，若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到一个信号将其唤醒，如表2-1所示。返回值：如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。表2-1函数描述访问描述WAITABANDONED等待的对象是一个互斥（Mutex）对象，该互斥对象没有被拥有它的线程释放，它被设置为不能被唤醒WAITOBJECT0指定对象被唤醒WAITTIMEOUT超时用法举例：StaticHANDLE hHandlel = NULL;DWORDdRes;dRes = WaitForSingleObject(hHandlel,10);/等

14、待对象的句柄为hHandlel，等待时间为10ms2）等待对个对象WaitForMultiple（）bject（）在指定时间内等待多个对象，它等待的对象与WaitForSingleObject（）相同。原型：DWORDWaitForMultipleObjects（DWORD nCount，/句柄数组中的句柄数CONST HANDLE * lpHandles，/指向对象句柄数组的指针BOOL fWaitAll，/等待类型DWORD dwMilliseconds/等待时间）；参数说明：（1）nCount：由指针 * lpHandles指定的句柄数组中的句柄数，最大数是MAXIMUMWAITOBJE

15、CTS。（2）* lpHandles：指向对象句柄数组的指针。（3）fWaitAll：等待类型。若为TRUE，当由lpHandles数组指定的所有对象被唤醒时函数返回；若为FALSE，当由lpHandles数组指定的某一个对象被唤醒时函数返回，且由返回值说明是由于哪个对象引起的函数返回。（4）dwMilliseconds：等待时间，单位为ms。若该值为0，函数测试对象的状态后立即返回；若为INFINITE，函数一直等待下去，直到接收到一个信号将其唤醒。返回值：、如果成功返回，其返回值说明是何种事件导致函数返回。各参数的描述如表2-2所示。表2-2各参数描述访问描述WAITOBJECT0 to（

16、WAITOBJECT0nCount-1）若bWaitAll为TRUE，返回值说明所有被等待的对象均被唤醒；若bWaitAll为FALSE，返回值减去WAITOBJECT0说明lpHandles数组下标指定的对象满足等待条件。如果调用时多个对象同时被唤醒，则取多个对象中最小的那个数组下标WAITABANDONED0 to（WAITABANDONED0nCount-1）若bWaitAll为TRUE，返回值说明所有被等待的对象均被唤醒，并且至少有一个对象是没有约束的互斥对象；若bWaitAll为FALSE，返回值减去WAITABANDONED0说明lpHandles数组下标指定的没有约束的互斥对象满

17、足等待条件WAITTIMEOUT超时且参数bWaitAll指定的条件不能满足信号量对象（Semaphore）信号量对象（Semaphore）包括创建信号量（CreateSemaphore（）、打开信号量（OpenSemaphore（）及增加信号量的值（ReleaseSemaphore（）API函数。1）创建信号量CreateSemaphore（）用于创建一个信号量。原型：HANDLE CreateSemaphore(LPSECURITYATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,/安全属性LONG lInitialCount，/信号量对象的初始值LONG lMaximum

18、Count，/信号量的最大值LPCTSTRlpName/信号量名）；参数说明：（1）lpSemaphoreAttributes：指定安全属性，为NULL时，信号量得到一个默认的安全描述符。XX文库 - 让每个人平等地提升自我（2）lInitialCount：指定信号量对象的初始值。该值必须大于等于0，小于等于lMaximumCount。当其值大于0时，信号量被唤醒。当该函数释放了一个等待该信号量的线程时，lInitialCount值减1，当调用函数ReleaseSemaphore（）时，按其指定的数量加一个值。（3）lMaximumCount：指出该信号量的最大值，该值必须大于0。（4）lpN

19、ame：给出信号量的名字。返回值：信号量创建成功，将返回该信号量的句柄。如果给出的信号量名是系统已经存在的信号量，将返回这个已存在信号量的句柄。如果失败，系统返回NULL，可以调用函数GetLastError（）查询失败的原因。用法举例：Static HANDLE hHandlel= NULL；/定义一个句柄/创建一个信号量，其初始值为0，最大值为5，信号量的名字为“SemphoreNamel”HHandle=CreateSemaphore（NULL，0，5，“SemphoreNamel”）；2）打开信号量OpenSemaphore（）用于打开一个信号量。原型：HANDLE OpenSemap

20、hore（DWORD dWDesiredAccess，/访问标志BOOL bInheritHandle，/继承标志LPCTSTR lpName/信号量名）；参数说明：（1）dwDesiredAccess：指出打开后要对信号量进行何种访问，如表2-3所示。表2-3访问状态访问描述SEMAPHOREALLACCESS可以进行任何对信号量的访问SEMAPHOREMODIFYSTATE可使用ReleaseSemaphore（）修改信号量的值，使信号量成为可用状态SYNCHRONIZE使用等待函数（wait functions），等待信号量成为可用状态（2）bInheritHandle：指出返回的信号量

21、句柄是否可以继承。（3）lpName：给出信号量的名字。返回值：信号量打开成功，将返回该号量的句柄；如果失败，系统返回NULL，可以调用函数GetLastError（）查询失败的原因。用法举例：staticHANDLE hHandlel= NULL ；/打开一个名为“SemphoreNamel”的信号量，之后可使用ReleaseSemaphore（）函数增加信号量的值hHandlel= OpenSemaphore（SEMAPHOREMODIFYSTATE，NULL，“SemphoreNamel”）；3）增加信号量的值ReleaseSemaphore（）用于增加信号量的值。原型：BOOL Rel

22、easeSemaphore（HANDLE hSemaphore，/信号量对象句柄LONG lReleaseCount，/信号量要增加数值LPLONG lpPreviousCount/信号量要增加数值的地址）；参数说明：（1）hSemaphore：创建或打开信号量时给出的信号量对象句柄。Windows NT中建议要使用SEMAPHOREMODIFYSTATE访问属性打开该信号量。（2）IReleaseCount：信号量要增加的数值。该值必须大于0。如果增加该值后，大于信号量创建时给出的lMaximumCount值，则增加操作失效，函数返回FALSE。（3）LpPreviousCounte：接收信

23、号量值的一个32位的变量。若不需要接收该值，可以指定为NULL。返回值：如果成功，将返回一个非0值；如果失败，系统返回0，可以调用函数GetLastError（）查询失败的原因。用法举例：staticHANDLE hHandlel= NULL;BOOL rc;Rc= ReleaseSemaphore(hHandlel,l,NULL);/给信号量的值加12、实验编程能正确使用等待对象WaitForSingleObject（）或WaitForMultipleObject（）及信号量对象CreateSemaphore（）、OpenSemaphore（）、ReleaseSemaphore（）等系统调用

24、，进一步理解线程的同步。#include#includeusing namespace std;DWORD WINAPI Func(LPVOID p);typedef struct int firstArgu; long secArgu;MyType,* pMyType;void main() MyType MyTypeArgu=0; MyTypeArgu.firstArgu=1; MyTypeArgu.secArgu=100000000; CreateThread(NULL,0,Func,&MyTypeArgu,0,NULL); Sleep(5000); cout该线程已删除endl; Ex

25、itThread(0);DWORD WINAPI Func(LPVOID p) MyType param=0; MoveMemory(¶m,p,sizeof(param); int intValue=param.firstArgu; long longValue=param.secArgu;coutThread is running，线程正在运行，5秒钟后该线程自动删除endl;cout现在输出该线程函数传递的两个参数endl;coutfirstArgu=intValueendlsecArgu=longValue.endl;cout请等待endlendl;return 0;四、程序调试（结果及分析）五、总结与体会六、教师评语签名：日期：成绩