操作系統(tǒng)實驗三 進程的創(chuàng)建

1、操作系統(tǒng)實 驗 報 告課程名稱操作系統(tǒng)實驗課程編號0920311實驗項目名稱進程的創(chuàng)建學(xué)號年級2011級姓名專業(yè)軟件工程學(xué)生所在學(xué)院軟件學(xué)院指導(dǎo)教師王紅濱實驗室名稱地點軟件工程實驗室 21B282 哈爾濱工程大學(xué)軟件學(xué)院第一講 實驗環(huán)境的使用一、實驗概述1. 實驗名稱進程的創(chuàng)建2. 實驗?zāi)康木毩?xí)使用EOS API函數(shù) CreateProcess創(chuàng)建一個進程，掌握創(chuàng)建進程的方法，理解進程和程序的區(qū)別。 調(diào)試跟蹤 CreateProcess函數(shù)的執(zhí)行過程，了解進程的創(chuàng)建過程，理解進程是資源分配的單位。 3. 實驗類型（驗證、設(shè)計）驗證4. 實驗內(nèi)容準(zhǔn)備實驗練習(xí)使用控制臺命令創(chuàng)建EOS應(yīng)用程序的進程

2、練習(xí)通過編程的方式讓應(yīng)用程序創(chuàng)建另一個應(yīng)用程序的進程調(diào)試CreateProcess函數(shù) 調(diào)試PsCreateProcess函數(shù) 練習(xí)通過編程的方式創(chuàng)建應(yīng)用程序的多個進程二、實驗環(huán)境操作系統(tǒng)：windows xp編譯環(huán)境：OS Lab語言：匯編語言、C語言三、實驗過程（每次實驗不一定下面6條都寫，根據(jù)實際情況定）1.設(shè)計思路和流程圖main函數(shù)開始 定義調(diào)用CreateProcess函數(shù)需要使用的 結(jié)構(gòu)體變量（包括STARTUPINFO和 PROCESS_INFORMATION結(jié)構(gòu)體） 調(diào)用三次GetStdHandle函數(shù)獲取父進程的標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出、錯誤句柄，賦值給STARTUPINFO結(jié)構(gòu)體變

3、量的對應(yīng)成員 調(diào)用CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建軟盤中應(yīng)用程序Hello.exe的進程創(chuàng)建成功？ 失敗 成功調(diào)用GetLastError函數(shù)得到錯誤碼，并將錯誤碼打印輸出調(diào)用WaitForSingleObject函數(shù)等待子進程結(jié)束將main函數(shù)的返回值設(shè)置為非0，表示應(yīng)用程序執(zhí)行失敗調(diào)用GetExitCodeProcess函數(shù)得到子進的退出碼，并將退出碼打印輸出調(diào)用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉子進程句柄和子進程的主線程句柄main函數(shù)返回 main函數(shù)流程圖 2. 需要解決的問題及解答(1)在源代碼文件NewTwoProc.c提供的源代碼基礎(chǔ)上進行修改，要求使用hello.exe同時創(chuàng)建

4、10個進程。提示：可以使用PROCESS_INFORMATION類型定義一個有10個元素的數(shù)組，每一個元素對應(yīng)一個進程。使用一個循環(huán)創(chuàng)建10個子進程，然后再使用一個循環(huán)等待10個子進程結(jié)束，得到退出碼后關(guān)閉句柄。答：后文中，有此題解決方案。嘗試根據(jù)之前對PsCreateProcess函數(shù)和PspCreateProcessEnvironment函數(shù)執(zhí)行過程的跟蹤調(diào)試，繪制一幅進程創(chuàng)建過程的流程圖。開始 創(chuàng)建進程的地址空間創(chuàng)建進程控制塊為進程創(chuàng)建了地址空間 為進程分配了句柄表PsploadprocessImage是將進程的可執(zhí)行映像加載到了進程的地址空間中PspCreateThread創(chuàng)建了進程的

5、主線程結(jié)束(3)在PsCreateProcess函數(shù)中調(diào)用了PspCreateProcessEnvironment函數(shù)后又先后調(diào)用了PspLoadProcessImage和PspCreateThread函數(shù)，學(xué)習(xí)這些函數(shù)的主要功能。能夠交換這些函數(shù)被調(diào)用的順序嗎？思考其中的原因。 答：PspCreateProcessEnvironment的主要功能是創(chuàng)建進程控制塊并且為進程創(chuàng)建了地址空間和分配了句柄表。PspLoadProcessImage是將進程的可執(zhí)行映像加載到了進程的地址空間中。PspCreateThread創(chuàng)建了進程的主線程。這三個函數(shù)被調(diào)用的順序是不能夠改變的就向上面描述的加載可執(zhí)行

6、映像之前必須已經(jīng)為進程創(chuàng)建了地址空間這樣才能夠確定可執(zhí)行映像可以被加載到內(nèi)存的什么位置在創(chuàng)建主線程之前必須已經(jīng)加載了可執(zhí)行映像這樣主線程才能夠知道自己要從哪里開始執(zhí)行，執(zhí)行哪些指令。因此不能交換他們的順序。 3.主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)代碼及其說明 主要定義一個有10個元素的數(shù)組，每一個元素對應(yīng)一個進程。使用一個循環(huán)創(chuàng)建10個子進程，然后再使用一個循環(huán)等待10個子進程結(jié)束，得到退出碼后關(guān)閉句柄4.源程序并附上注釋#include "EOSApp.h"/ main 函數(shù)參數(shù)的意義：/ argc - argv 數(shù)組的長度，大小至少為 1，argc - 1 為命令行參數(shù)的數(shù)量。/ ar

7、gv - 字符串指針數(shù)組，數(shù)組長度為命令行參數(shù)個數(shù) + 1。其中 argv0 固定指向當(dāng)前/ 進程所執(zhí)行的可執(zhí)行文件的路徑字符串，argv1 及其后面的指針指向各個命令行/ 參數(shù)。/ 例如通過命令行內(nèi)容 "a:hello.exe -a -b" 啟動進程后，hello.exe 的 main 函/ 數(shù)的參數(shù) argc 的值為 3，argv0 指向字符串 "a:hello.exe"，argv1 指向/ 參數(shù)字符串 "-a"，argv2 指向參數(shù)字符串 "-b"。/int main(int argc, char* argv

8、)int i;/ 啟動調(diào)試 EOS 應(yīng)用程序前要特別注意下面的問題：/ 1、如果要在調(diào)試應(yīng)用程序時能夠調(diào)試進入內(nèi)核并顯示對應(yīng)的源碼，/ 必須使用 EOS 核心項目編譯生成完全版本的 SDK 文件夾，然/ 后使用此文件夾覆蓋應(yīng)用程序項目中的 SDK 文件夾，并且 EOS/ 核心項目在磁盤上的位置不能改變。/ 2、在啟動調(diào)試應(yīng)用程序之前必須首先刪除/禁用所有的斷點，在斷/ 點中斷 (int 3) 被命中后才能重新添加/啟用斷點，否則啟動/ 調(diào)試會失敗。/STARTUPINFO StartupInfo;PROCESS_INFORMATION P10;ULONG ulExitCode;/ 子進程退出碼

9、INT nResult = 0;/ main 函數(shù)返回值。0 表示成功，非 0 表示失敗。 BOOL num10; #ifdef _DEBUG_asm("int $3n nop");#endifprintf("Create ten processes and wait for the processes exit.nn");/ 使子進程和父進程使用相同的標(biāo)準(zhǔn)句柄。/StartupInfo.StdInput = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);StartupInfo.StdOutput = GetStdHandle(STD_O

10、UTPUT_HANDLE);StartupInfo.StdError = GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE);/ 為一個應(yīng)用程序同時創(chuàng)建十個子進程。/for( i=0;i<10;i+)numi=CreateProcess("A:Hello.exe", NULL, 0, &StartupInfo, &Pi);for(i=0;i<10;i+)if(numi)/ 創(chuàng)建子進程成功，等待子進程運行結(jié)束。/WaitForSingleObject(Pi.ProcessHandle, INFINITE);for(i=0;i<10;

11、i+)if(numi)/ 得到并輸出子進程的退出碼。/GetExitCodeProcess(Pi.ProcessHandle, &ulExitCode);printf("nThe process %d exit with %d.n", ulExitCode);for(i=0;i<10;i+)if(numi)/ 關(guān)閉不再使用的句柄。/CloseHandle(Pi.ProcessHandle);CloseHandle(Pi.ThreadHandle);for(i=0;i<10;i+)if(!numi)printf("CreateProcess Fa

12、iled, Error code: 0x%X.n", GetLastError();nResult = 1;return nResult;5.程序運行時的初值和運行結(jié)果a.使用控制臺命令創(chuàng)建EOS應(yīng)用程序進程b.查看應(yīng)用程序創(chuàng)建另一個應(yīng)用程序的進程的執(zhí)行結(jié)果:c.調(diào)試進程控制塊的創(chuàng)建過程將鼠標(biāo)移動到“監(jiān)視”窗口中此表達式的“值”屬性上，會彈出一個臨時窗口，在臨時窗口中會按照進程控制塊的結(jié)構(gòu)顯示各個成員變量的值（可以參考PROCESS結(jié)構(gòu)體的定義）。由于只是新建了進程控制塊，還沒有初始化其中成員變量，所以值都為0。 d.接下來調(diào)試初始化進程控制塊中各個成員變量的過程:1.創(chuàng)建進程的地址

13、空間，即4G虛擬地址空間。在代碼行（create.c文件的第437行） NewProcess->Pas = MmCreateProcessAddressSpace(); 添加一個斷點。2.按F5繼續(xù)調(diào)試，到此斷點處中斷。 3.按F10執(zhí)行此行代碼后中斷。 4.在“監(jiān)視”窗口中查看進程控制塊的成員變量Pas的值已經(jīng)不再是0。說明已經(jīng)初始化了進程的4G虛擬地址空間。使用F10一步步調(diào)試PspCreateProcessEnvironment函數(shù)中后面的代碼，在調(diào)試的過程中根據(jù)執(zhí)行的源代碼，查看“監(jiān)視”窗口中*NewProcess表達式的值結(jié)果如下：按 F5繼續(xù)執(zhí)行，EOS內(nèi)核會為剛剛初始化完畢的進程控制塊新建一個進程。激活虛擬機窗口查看新建進程執(zhí)行的結(jié)果。 e. 練習(xí)通過編程的方式創(chuàng)建應(yīng)用程序的多個進程 使用 OS Lab打開本實驗文件夾中的參考源代碼文件NewTwoProc.c，仔細閱讀此文件中的源代碼。使用NewTwoProc.c文件中的源代碼替換 EOS 應(yīng)